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アルティウムでは、PCB設計のための詳細な技術情報を提供します。アルティウム製品のガイドブックおよびその他のPCB設計ツールであるPADS、OrCAD、Eagleなどの比較資料を紹介します。

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Altium Agile Customer Onboarding Guide 4 min Guide Books エンジニアリングチーム

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Altium Develop Customer Onboarding Guide 4 min Guide Books エンジニアリングチーム

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Siemens Xpedition Enterprise から Altium Designer への移行

Siemens Xpedition Enterprise から Altium Designer への移行 2 min Guide Books Siemens Xpedition Enterprise から Altium Designer への移行方法を、この詳細なガイドブックを使って学びましょう。専門家の洞察、ヒント、そしてスムーズな移行のためのステップバイステップの指示を学び、Altium Designer の強力な PCB デザイン機能の全潜在能力を引き出しましょう。

異なるアイコンが描かれた六角形のパターン

ジャストインタイム供給チェーンがジャストインケースへと移行 1 min Guide Books 経済学者は最近、インフレが粘着性を持っていると言っていますが、インフレが粘着性を持つなら、部品不足もまた粘着性があります。半導体在庫が24ヶ月ぶりの水準に追いつくという需要の転換が見られるにもかかわらず、ローリングショーテージは依然として根強い問題であるようです。どんな法律を通過させても、多くのコンポーネントでローリングショーテージが続くようです、少なくとも短期間は。過去1年間にわたり、大手および小規模の設計会社が使用する電子部品の調達戦略は、ジャストインタイムからジャストインケース（JIC）へとシフトしました。サプライチェーン管理におけるジャストインケースアプローチは、在庫の保持、事前計画、およびサプライヤーベースの拡大を要求します。これは明らかなシフトのように思えますが、過去1年間に多くの個々のデザイナーがこれを採用しています。しかし、サプライチェーンの高ボリュームエンドでは、JICサプライチェーン管理の実装は、2つのディストリビューターからの注文以上の意味を持ちます。ジャストインケースサプライチェーンとは何ですか？表面上、ジャストインタイム（JIT）とジャストインケース（JIC）の違いは単純です：JICでは、後で必要になると予想して在庫を保持しますが、JITでは在庫を少なくしようとします。電子部品サプライチェーンの現在の構造は、過去数十年にわたり、いくつかの企業がJITを実装することを大いに奨励しましたが、これはグローバルな配送、保管、および物流オペレーションによって可能にされました。好みのディストリビューターに行き、注文を入れ、数日以内にコンポーネントを受け取ることを期待します。 COVIDはこれを一変させ、JITサプライチェーンを破壊することができる3つの要因を迅速に示しました：部品製造センターの一時的な閉鎖で、常に追いつく状態になります消費者に流動性を注入することで、生産の停止にもかかわらず需要が急増します現在の供給から引き出される地政学的緊張最近数十年にわたり、#1または#3が個別に発生することがありましたが、#2で示唆される市場への2回の流動性注入のようなものは見られませんでした。2020-2022年には、これら3つが同時に発生したので、JITモデルが常に需要に追いつこうとしているのも不思議ではありません。最も打撃を受けたエリアの需要が多少下がったとしても、在庫はまだ追いつくことができません。2022年8月の Electronic Design to Delivery Indexデータからの統合回路の供給と需要のデータを以下に示します。プロトタイピング対スケーリングにおけるJICサプライチェーンこの次のセクションを自慢するために書くわけではありませんが、JICは1年以上前からクライアントに勧めている戦略です。2021年の中頃、今後の生産ラインに必要な部品を前もって購入することは明らかに思えました。これは、完全な代替品がない部品に特に当てはまりますが、多くの高度な電子部品がそうです。私が取り扱った例には以下のものがあります：多くの特殊ASIC（通常はセンサーインターフェース） MCU SoCs

PCBボード

LNAとPAの違いは何ですか？ 1 min Guide Books 高周波信号の取り扱いや信号チェーン用のコンポーネントの選択は十分に難しい作業です。アンプは、信号が目的地に到達するために必要なブーストを提供するため、無線システムの信号チェーンにおいて重要な部分です。これらのシステムでは、主に2種類のアンプが登場する傾向があります：低雑音アンプ（LNA）とパワーアンプ（PA）です。これら2種類のアンプは似たような機能を果たしますが、信号チェーンの異なる場所で活躍します。 LNAとPAのコンポーネントの違いは、アンプ選択についてもっと基本的なことを示しています：負荷に配信される前にコンポーネントによってどの信号の側面が操作されているかです。無線システムでは、これらのアンプは信号の放送と受信の一部としてRFフロントエンドに両方とも登場するため、これらのコンポーネントは慎重に選ばれ、正しい信号電力範囲内で動作するべきで、最良の結果を提供します。この記事では、これら2種類のコンポーネントの違いを検討し、多くの周波数範囲で動作するRFシステムのための高度な部品の例をいくつか提供します。 RFフロントエンドのアンプ RFフロントエンドでは、一般的にLNAとPAはそれぞれRXとTX側で使用されます。これは、無線通信を必要とする多くのRFシステムで一般的なケースです。PAとLNAのセクションは、しばしばアプリケーションプロセッサーや高度に統合されたRFトランシーバーに組み込まれています。オーディオでは、パワーアンプがスピーカーを駆動し、LNAが近くの環境から微弱な声を集めるためにマイクロフォンで使用されるような類似の使用例があります。下の画像は、アンプがRFフロントエンドで一般的にどこに現れるか、およびこれらのアンプが信号チェーンのTXおよびRX側でどのように実装されているかを示しています。このタイプのTX/RXアーキテクチャは、統合トランシーバーブロックを持つチップや、より高い電力で動作する離散コンポーネントを使用するシステムで典型的です。出力のスイッチはオプションで、TXとRXを異なる時間窓に分けるために単一のアンテナで時分割多重（TDD）を実装するために使用されます。しかし、これは必須ではなく、RX/TXラインは直接それぞれのアンテナに接続できます。 RX側では、LNA入力は直接デモジュレーター/ダウンコンバーターに供給され、受信した変調信号からデータを抽出します。LNAはRXアンテナによって受信された入力のみを扱い、信号が受信機の閾値感度を超えることを保証するためにちょうど十分な利得を提供することを意味します。これはRX信号チェーンにわずかな利得を適用するだけで受信範囲を効果的に拡張します。 TX側では、パワーアンプは変調/アップコンバージョンステージからの出力を取り、最大電力を負荷に供給するために増幅します。アンテナへの直接接続の場合、アンテナやシステム内の他のコンポーネントに与えられる電力は、反応性インピーダンスにマッチングする必要があるかもしれません。これは、以下で説明されるように、最大電力伝達を達成するために非線形コンポーネントとの共役インピーダンスマッチングを必要とします。これらの点を念頭に置いて、それぞれのタイプのアンプをもっと詳しく見ていきましょう。パワーアンプパワーアンプの目的は非常にシンプルです：最大限のパワーを最小限の信号歪みで負荷に供給することです。信号レベルの観点から、パワーアンプは信号チェーンの帯域幅内でノイズフロアに比べてパワーに関して信号対雑音比を最大化するべきです。これは非常にシンプルで明白なアンプの機能と聞こえるかもしれませんが、他のタイプのアンプについての記事で議論したように、異なるアンプは異なる信号入力を扱い、信号チェーン内の異なるタイプの負荷に対応しようとします。負荷に最大限のパワーを供給するためには、信号チェーン内で共役インピーダンスマッチングが必要です。MHzからGHz範囲で動作するパワーアンプは、50オームの出力インピーダンスで動作することができるので、アンテナは実インピーダンスマッチングを提供するために50オームのインピーダンスに設計することができます。アンテナのインピーダンスがリアクティブな場合、受動部品を使用したインピーダンスマッチングネットワークが必要になるか、カスケードインピーダンストランスフォーマーが必要になります。後者は、MHz周波数で動作する場合に物理的に大きなシステムでのみ実現可能ですが、高GHz周波数ではボードを大きくすることなくこれを行うことができます。インピーダンスマッチングについてのもう一つの重要な点は、単純な共役マッチングは実際にはほとんどの状況でTXアンテナに最大パワー伝達を実現しないということです。これは、パワーアンプを飽和点（1 dB圧縮点付近）に非常に近い状態で動作させることが一般的だからです。この状態では、パワーアンプの伝達関数が非線形になり始めます、下記のように。この状態では、パワーアンプとその負荷の間に非常にわずかなインピーダンスの不一致が残っている場合に最大パワー伝達が発生します。これは、最大パワー伝達値が入力パワーレベルの関数であり、最適なインピーダンスマッチングを決定するための最適化問題で超越方程式を解く必要があるためです。ロードプル分析と呼ばれるシミュレーション技術を使用して、最大パワー伝達を提供する最適な不一致を決定することができます。パワーアンプの例パワーアンプは、標準アンプクラスのいずれかで利用可能であり、コンポーネントはオーディオからマイクロ波にわたる多くの周波数範囲で利用可能です。パワーアンプを選択するために使用される重要な仕様には以下が含まれます：必要な周波数でのゲイン

製造を考慮した設計：DFM/DFAの新しい視点

T製造を考慮した設計：DFM/DFAに対する新しい視点 2 min Guide Books DFM分析の完全ガイド私の良い友人がPCB設計の製造計画についてよく言う冗談があります。「今日、製造業者に電話しましたか？」とよく尋ねることで、設計プロセスの複数の段階で製造パートナーとの連携を強調します。これは設計者がよく忘れがちなことであり、全規模の製造に先立って大きな頭痛の種になることがあります。事実、ボードは製造可能性を確保するために、製造と組立の両方の観点から、複数回のDFM分析を受けるべきです。では、いつからDFM分析に設計をさらすべきでしょうか？もう一つの重要な質問は、DFM分析プロセスを迅速に進める最良の方法は何かということかもしれません。任意のボードにはチェックすべきことがたくさんあり、特に複雑なレイアウトでは、製造可能性を完全に検査することは時間がかかることがあります。DFM分析に何を期待し、どのようにして設計を迅速にプロセスを通過させるかについてここで説明します。 PCBのDFM分析に何が含まれるのか？一般的に言って、DFM分析は大量生産が必要なあらゆるものに適用されます。製造される製品は、大量生産に使用されるプロセスに適合するように設計される必要があり、設計が低い生産性、欠陥、または低い寿命を引き起こす可能性がないことを確認するために検査される必要があります。現在では、PCB製造業者とPCB組立業者が地球の反対側に位置していることもあり、DFM分析を行うために、プロジェクト情報の単一で管理されたストアに全員がアクセスできることが重要です。 PCBのDFM分析は、設計が製造業者の製造および組立プロセスに適合するかどうかを確認することを含みます。経験豊富な設計者であれば、品質を損なう可能性のある設計選択のリストが長いことを知っているはずです。私自身、設計に潜む可能性のあるあらゆる製造上の問題をまだすべて記憶していないので、製造を開始する前に私の基板を検査してもらうために、しばしば製造業者に頼っています。頻繁に設計を検査するこれは重要なポイントを提起します：いつDFMチェックを実行すべきか？もし比較的シンプルなボードを扱っているなら、製造前に製造業者が最終的なDFMチェックを実行することに頼るのがおそらく問題ないでしょう。繰り返しのDFM深掘りは、製造業者が迅速に実行できる時に過度の時間を取ってしまいます。より高度なもの、例えば、厳しいクリアランスと複数の信号規格を持つ高層カウントの混合信号ボードの場合、潜在的な品質問題を早期に捉えるためには、複数のDFM分析実行が必要です。製造前に不必要な設計変更を防ぐ最良の方法は、いくつかの異なるタイミングでDFM分析を行うことです：コンポーネントを選択するとき：これは主にパッシブコンポーネントのサイズ、特に0201と01005に関連します。これらの小さなコンポーネントを使用する必要がある場合は、製造業者がこれらを扱えるかどうかを確認してください。フロアプランニング中：この時点で、可能な層数、トレース幅の範囲、ビアサイズ、HDIに移行する必要があるかどうか、どのPCBラミネートを使用するか、設計に適用されるIPC Producibilityレベルなど、ボードのいくつかの基本的な側面をまだ決定しています。部品配置後：部品を配置したら、特に両面SMDボードでのはんだ付けに関して、組み立てプロセスを考慮してください。また、接地された部品が参照面にどのようにはんだ付けされるか、熱リリーフが必要かどうかも考えてください。スタックアップを計画する際：設計を製造に移す前に修正が必要なスタックアップがどれだけ多いかに驚くかもしれません。これは、製造業者に検証済みのスタックアップ表を尋ねることで解決できます。 Gerberファイルを生成した後：一部の欠陥は Gerberファイルで見つけやすいので、重なっているドリルヒットやビアのアスペクト比などをGerberでスキャンするのが最善です。 MCADチームとの協力：場合によっては、はんだ付け可能なコネクターや他の機械要素の配置が過度に狭いクリアランスを生じさせることがあります。これらのポイントのいくつかは、他の記事ではあまり語られないことがあるため、詳しく説明する価値があります。

レングスチューニング

相対長チューニングとxSignals 1 min Guide Books 高速インターフェースは、一般的に差動ペアとしてルーティングされたシリアルバスや、高いクロックレートで動作する並列バスとして構築されます。これらのバスでは、信号群が要求されるクロッキングウィンドウ内で受信コンポーネントに到着できるように、バス内のトレースがマッチした長さである必要があります。この長さのマッチングは、クロッキング信号の長さと、バス上を移動する信号の立ち上がり時間によって制約されます。例えば、DDR3/4メモリインターフェースでは：8ビットのデータのそれぞれには、関連するデータストローブと差動クロックがあります。データはストローブからキャプチャされるため、ストローブに関連するデータビットは、そのストローブビットに近い長さでマッチングされなければなりません。CSI-2のような他のプロトコルでは、カメラインターフェースに接続する複数の差動ペアが並列にルーティングされています。これらの差動ペアは、各ペア内でトレースがマッチしている必要があり、ペア同士も互いにマッチしている必要があります。 PCB設計ソフトウェアの長さ調整ツールを使用すると、これらの構造を非常に簡単に配置および調整できます。長さ調整ツール Altium Designerには、PCBレイアウトに長さ調整セクションを適用するための2つのツールがあります： - インタラクティブ長さ調整 – 単一トラック用； - インタラクティブ差動ペア長さ調整 – 差動ペア用。長さ調整には3つのパターンが利用可能です：アコーディオン、トロンボーン、およびノコギリ波。 xSignalsを使用した長さ調整長さ調整を開始する前に、特別なネットクラスを作成する必要があります。その後、これらを長さ調整ルールで使用できます。ネットクラスとxSignalsクラスの両方を長さ調整に使用できます。しかし、