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ネットリストを読み込む ネットリストを読み込む 1 min Blog プリント基板のレイアウトを行う場合にはまず、回路図から接続情報を受け取らなくてはなりません。プリント基板CADのAltium Designerでは回路図とPCBの機能が統合されていますので、PCB画面から[Import Changes From ...]コマンドを起動するだけで回路図の接続情報を取り込む事ができます。しかし、基板の回路図がAltium Designerで描かれているとは限りません。特に、外部からの依頼で基板を設計する場合にはなおさらです。 幸いな事にAltium Designerには他のフォーマットで保存された回路図を読み込む為のインポーターが用意されています。これを使えばAltium Designerで作成された回路図と同じ方法で接続情報を取り込めます。しかし、インポーターでサポートされていない場合にはどうしても、ネットリストファイルでのやり取りが必要になります。 コンパレータによるネットリストの読み込み ネットリストファイルによる接続情報の取り込みは現在の設計現場でも普通に行われており、回路図が利用できない場合にはこれしか方法がありません。しかし、Altium Designer のどこを探しても、ネットリストを読み込むためのコマンドが見つかりません。それもそのはず、Altium Designer にはネットリストを読み込むための専用のコマンドは用意されておらず、データの比較と整合化の機能を使ってネットリストを読み込むようになっているのです。 基板設計CADでは、最初から最後までデータの整合性を維持しなくてはなりません。このため、Altium Designerは2つのデータ間の違いを検出できるコンパレータを備えており、ネットリストの取り込みにもこの機能を使います。 ネットリストの取り込みの際、コンパレータはネットリストファイルとPCBとの内容の違いを検出し、違いが見つかればそれを解消する手続きとしてPCBにネットリストを読み込みます。今回のように空のPCBの場合、違いはネットリストそのものですのでネットリストがそのまま読み込まれます。もし、PCBにデータが含まれていた場合には、ネットリストとの差分を抽出し、データの追加と削除を行って双方を一致させます。 ネットリストを読み込む まず、事前の準備として、空のPCB 記事を読む
Copy and PasteでPCBに画像を貼り付ける Copy and PasteでPCBに画像を貼り付ける 1 min Blog Windowsアプリケーションの便利な機能のひとつにCopy and Pasteがあり、プリント基板CADにも不可欠な機能としてこれが備えられています。 しかし、普段使っているワープロやグラフィックツールからCopy and Pasteで貼り付けができるか？というと、決してそうではありません。なぜなら、Windowsクリップボードがサポートされていない場合が多いからです。 Windowsクリップボードがサポートされていない場合、Copy and PasteはそのCADツールの内部だけに限られ、ワープロやグラフィック編集などの外部のツールとの間でのCopy and Pasteはできません。 しかし、Altium Designerでは回路とPCBの両方でWindowsクリップボードがしっかりサポートされており、他のアプリケーションで作成したテキストや画像をCopy and Pasteで、回路図やPCBに貼り付ける事ができます。 Copy and Pasteによる画像の貼り付けを試す この機能は、PCBに画像を貼り付ける時には欠かせないものです。しかし、画像データは千差万別であり、コンディションによってはうまく貼り付けられない場合があるかも知れません。そこで、13種類の画像ファイルを用意して、うまく貼り付けられるかどうかを実際に試してみました。また、Copy and 記事を読む
基板外形の作成と加工情報の受け渡し 基板外形の作成と加工情報の受け渡し 1 min Blog プリント基板を設計する時には、始めにその外形を作成します。これを終えると基板はグリッドを伴う黒いエリアで表現され、画面の中央に現れます。設計者は、この画面で基板の領域を認識しレイアウトを行います。 Altium Desugnerでは、この基板外形を次の方法で作成する事ができます。 ・外形の数値入力 ・ウィザード ・テンプレート ・他のオブジェクトを基板外形に変換 ・3D外形を読み込んで基板外形に変換 そして、これらの方法で作成された基板外形は次のような用途に利用されます。 ・内層プレーンの基板端面からの逃げ（プルバック）の生成と内層の分割 ・外形加工データの生成 ・クリアランスチェック これらの「用途」は、基板外形を作成する事の「目的」でもあり、CAMプロセス側から見ればその目的は、加工データの自動作成とデータの受け渡しの自動化であるといえます。 外形加工の為の情報の受け渡し Altium Designerでは、外形加工の為のデータを2種類の方法で自動的に作成する事ができます。その一つは、[製造用データ出力] - [NC Drill Files]コマンドで穴加工用のドリルデータと同時に出力する方法です。この方法でデータを出力する場合には、[NCドリル設定]のダイアログボックスの[その他]の項目にある、[基板外形からルータパス作成]オプションにチェックを入れます。 記事を読む
Altium Designer 統合プラットフォームの機能 Altium Designer 統合プラットフォームの機能 1 min Blog プリント基板CADのAltium Designer統合プラットフォームは、各ツール共通のユーザーインターフェイスとしての機能を、包括的に提供します。ユーザーが対話編集を行ったり自動機能を利用したりする為に必要なドキュメントウィンドウやコマンドメニューなどの画面要素に加え、ライセンスとエクステンションを管理する為の機能を備えています。 ライセンスの管理 [License Management] ページでAltium Designerのライセンスを管理できます。このページには購入したライセンスの種類やコンディションなどの明細がリストされます。ユーザーはこのリストから使用するライセンスを選んで認証します。 [License Management]ページ：ユーザーアイコンをクリックしてメニューから [Licences…]を選択すると、[License Management]ページが開きます。 Altium Designerをお使いの方は、すでにこの [License Management] ページでライセンスを認証されているはずですが、単にライセンスを有効にするだけでなく、ライセンスタイプの変更やローミングモードへの切替えなど、より便利に使用するために役立つ機能を備えています。また、無償の評価版やビューワのライセンスもここで管理できます。 Altium Designerでは、On-Demand(オンデマンド)、Private Server(プライベートサーバー) 、Standalone(スタンドアロン)の3タイプのライセンスが用意されており、On-DemandとStandaloneのライセンスをここで管理できます。このうちのOn-Demandにはローミングというモードが用意されており、このモードの切り替えもこの画面で行います。 記事を読む
Altium Designer 統合環境とは Altium Designer 統合環境とは 1 min Blog 回路図を描く時には回路図エディタを起動し、プリント基板をレイアウトする時にはPCBエディタを起動する。これはプリント基板CADを利用する場合のごく普通の手順です。しかしAltium Designerでは違います。 Altium Designerではプラットフォームを起動するだけでよく、回路図を書く場合でもPCBをレイアウトする場合でも個々にプログラムを起動する必要はありません。何故なら、Altium Designerが真の統合ツールだからです。 Altium Designerのユーザーの皆さんは、このような独自性を意識することなく利用されていると思いますが、実はこの統合環境は他には見られない極めてユニークなものなのです。 Altium Designer統合環境のしくみ Altium Designerのプログラムは他とは異なり、クライアントとサーバーの 2つのパートに明確に分離されています。 例えば回路図エディタを例にとると、ユーザーが画面を見ながらマウスやキーボードでツールとのやり取りを行う為のユーザーインターフェイスと、回路図の編集機能を提供するアプリケーションロジックの部分が分割され、それぞれ独立したプログラムとして実装されています。このユーザーインターフェイス部はクライアントモジュールとして実行ファイル（.exe）形式で用意され、アプリケーションロジック部はサーバーモジュールとしてダイナミックリンクライブラリ（.dll）で用意されています。このサーバーモジュールにはAPIが用意されており、クライアントはこのAPIを介してサーバーが持つ回路図編集機能にアクセスし、回路図エディタとしての機能を包括的に提供します。 このクライアント部とサーバー部との分離は、PCBエディタ等の他のアプリケーションでも同様に行われています。そしてさらに重要なのは、一つのクライアントが全てのサーバーの共通のユーザーインターフェイスとして使用されるという事です。 この構造をクライアント側から見ると、一つのクライアントに複数のサーバーが接続される形となり、接続された全てのサーバーをクライアントが単一のユーザーインターフェイスで束ねています。これはまさにツールの統合を意味します。そしてこのクライアントモジュールは統合プラットフォームとしてAltium Designer統合環境の根幹を成しています。 Altium Designerでは一つのクライアントに複数のサーバーがプラグインされる事によって統合環境が実現されます。クライアントモジュールは実行ファイル（exe）で提供され、サーバーモジュールはDLLで提供されます。DLLで提供される全てのアプリケーションはクライアントを起動するだけで利用できます。また異なるタスクに移行（例えば回路図編集からPCBレイアウト）する場合でも、オープンしたドキュメントの種類に合った画面が自動的に呼び出される為、恣意的なアプリケーションの切り替えは不要です。また、各サーバーのAPIは公開されており、ユーザーが独自に作成したアプリケーションからサーバーにアクセスする事ができます。この先進的な統合環境は、1995年にEDA/Clientという名で登場し、その後の改良に伴いDesign explorer、DXPプラットフォームと名を変え現在のX2プラットフォームに至ります。 サーバーの分類 記事を読む
高速PCB設計 PCBシグナル：高速PCB設計の重要要素 2 min Blog 課題の理解 どれくらいが長すぎるのか？ インピーダンスのマッチング リターンエネルギーはどこで流れるのか？ 差動ペア ビアについては？ クロストーク 時間に合わせて踊る 基板 材料 レイヤー 可能なレイヤースタックアップ 課題の理解 この記事の目的は、高速設計の主要な要素を紹介し、それぞれの要素がAltium Designerでどのように取り組まれているかを議論することです。この記事は高速設計の完全な議論を提供しようとするものではありません。そのため、高度に経験豊富で学識深い設計者やエンジニアが、この主題に関して優れた参考文献や書籍を多数執筆しています。この記事の研究中に使用された著者や論文へのリンクについては、 参考文献 セクションを参照してください。 PCB設計が高速設計であるとは具体적にはどういうことでしょうか？確かにそれは物事が迅速に行われることに関係していますが、ボード上で使用されるクロックレートだけの話ではありません。デバイスが高速でエッジを切り替えるとき、つまり、信号がルートを伝わってターゲットピンに到達する前に遷移が完了するほど迅速に状態が切り替わるデバイスが含まれている場合、その設計は高速設計とされます。この状況では、信号がソースピンに反射され、元の信号データが劣化または破壊される可能性があります。高速エッジを持つ信号は、ルートから放射して隣接するルートにカップリングすることも、さらに放射して電磁干渉（EMI）となり、製品が強制的な放射基準を満たさなくなることもあります。 信号に高速のエッジがある場合、エネルギーがルーティングを通じて移動する方法が変わります。エッジレートがゆっくりと変化する回路では、エネルギーがパイプを通って水が流れるように、ルーティングを通じてエネルギーが流れると考えることができます。はい、水がパイプを押し通される際に摩擦によっていくらかのエネルギーが失われますが、基本的にはそのほとんどが他端に到達します。DCまたは低切替え周波数の回路では、ルートの抵抗を計算し、途中で失われるエネルギーの量が回路の性能に影響を与えないようにすることができます。 高速設計ではそれほど単純ではありません。なぜなら、配線された銅を通じて電子として流れるエネルギーだけでなく、高速で切り替わる信号では、そのエネルギーの一部が配線された銅の周りを電磁エネルギーとして移動するからです。これで、あなたはもはや電子のための銅の経路を設計しているのではなく、プリント基板に埋め込まれた一連の伝送路を設計しているのです。 記事を読む