PCB設計に最適なキャパシタ回路シミュレータ

コンデンサは、集積回路やPCB設計において基本的な要素であり、少なくとも1つのコンデンサを含まない回路を思い浮かべるのは難しいです。コンデンサの振る舞いと回路内の他のコンポーネントとの相互作用は、設計が意図した通りに動作することを確認するために一般的にシミュレーションする必要があります。

コンデンサは、回路内での使用に応じてフィルタリング、ブロッキング、電力安定性の振る舞いを提供でき、コンデンサ回路シミュレータは設計の安全性と有効性を検証するのに役立ちます。

最高の回路設計ソフトウェアには、コンデンサRC回路やその他の一般的な回路に対して過渡解析を実行できるSPICEパッケージが含まれています。Altium Designerは、これらの回路シミュレーションツールをはじめ、多くの機能を単一のアプリケーションで提供し、コンデンサ回路のシミュレーションを作成して実行することを容易にします。

回路設計を検証したら、業界最高のECADツールで高品質のPCBレイアウトを作成するために必要なすべてが揃っています。

ALTIUM DESIGNER

強力なSPICEシミュレーションエンジンとプロフェッショナルな設計者向けの完全なCADツールセットを備えた統合PCB設計アプリケーション。

PCB設計において、広範な振る舞いを説明するために使用できる3つの基本的な線形回路要素があります。それらは、抵抗器、コンデンサ、およびインダクタです。これらの回路要素は、電子デバイスで様々な有用な機能を生み出すために創造的な方法で組み合わせることができますが、設計が設計者の意図する通りに動作することを保証するためには、シミュレーションツールが必要です。特にRC回路のようなコンデンサ回路は、電子設計において広範な振る舞いを説明するために基本的であり、広く使用されています。

コンデンサ回路設計を作成したら、設計が意図した通りに機能することを確認するために、コンデンサ回路シミュレータが必要になります。これらのシミュレーションプログラムはSPICEエンジンに基づいており、設計者が物理的なPCBレイアウトを作成する前に回路シミュレーションを実行することを可能にします。

適切な電子設計ソフトウェアを使用すれば、コンデンサ回路シミュレーションで迅速に計算できるいくつかの重要な指標があります。

コンデンサ回路シミュレーション方法

SPICEに基づく回路シミュレーションプログラムは、反復アルゴリズムを使用して微分方程式を解くことによって動作します。これらは周波数領域または時間領域で実行されることができ、最高の回路設計ツールは追加の分析を実行して回路を理解するのに役立ちます。コンデンサシミュレーションでは、計算されるべきいくつかの特定の点があります：

• 過渡解析によるRC時定数の決定
• フィルタリング動作を理解するための伝達関数解析
• 高速/高周波回路での整合を保証するためのインピーダンス計算

Altium DesignerのようなPCB設計アプリケーションは、設計者がコンデンサシミュレーションを含むあらゆる種類の回路シミュレーションを実行できるように、回路設計ツールの完全なセットをスキーマティックエディターに含んでいます。電圧源や電流源を使ってコンデンサ回路を中心に大きなシステムを構築するのは簡単で、Altium Designerの直感的なインターフェースを使用して、電流やインピーダンスなどの重要な電気的値を計算できます。

コンデンサ回路シミュレーションの目的

コンデンサ回路シミュレーションは、コンデンサ回路の過渡応答と周波数領域応答を調べることを目的としています。時定数と伝達関数は通常、計算する最も重要な点ですが、決定できる他の重要な量もあります。AC解析からの時系列電流と、周波数領域でのインピーダンスという2つの重要な値があります。これらの異なる回路パラメータを複数のコンデンサ回路シミュレーションで反復することで、望ましい応答を持つ回路を最適化するのに役立ちます。

• コンデンサ回路の伝達関数を理解することは、より複雑な回路でのフィルタリング動作を調べるのに役立ちます。

  フィルタ設計と分析の戦略についてもっと学ぶ。

• ノイズマージンを決定することは、多くのアナログシステムが低ノイズレベルを要求するため、コンデンサシミュレーションにおいて重要な点です。

  PCB設計におけるノイズマージンシミュレーションについてもっと学びましょう。

• グラウンドバウンスは、PCBレイアウトおよび電子回路における一つの効果であり、コンデンサ回路シミュレーションで検討する必要があります。

  バイパスコンデンサを使用したグラウンドバウンスの低減についてもっと学びましょう。

Altium Designerの統合回路シミュレーションツールは、伝達関数に特定のパスバンドを持つように回路を最適化するのに役立ちます。

より複雑なコンデンサ回路シミュレーション

実際のコンデンサはシンプルで、電子回路の授業で学ぶ通りに動作します。しかし、実際には、コンデンサ回路には、特にコンポーネントリード上の直列インダクタンスと直列抵抗というパラシティクスがあります。これは、実際のコンデンサをモデル化するためには、コンデンサと直列にインダクタと抵抗を配置して、正確なコンデンサシミュレーションを作成する必要があることを意味します。

コンデンサ回路シミュレーションのための例示的な回路図。

コンデンサ回路、例えばRC回路は、複雑なフィルター、アンプ、インピーダンスマッチングネットワークを作成するために、抵抗器やインダクタと他の方法で組み合わせることができます。これらの回路は、設計が望ましい過渡応答を提供することを保証するために、基本的なコンデンサ回路と同じツールで検討する必要があります。これは、RFフィルターやアンテナなどのアナログコンポーネントのAC解析、さらには高周波回路の伝送線においても非常に重要です。

コンデンサ回路シミュレーションプロセス

コンデンサ回路シミュレーションを実行するには、シミュレーションライブラリから電圧または電流源を使って回路を設定し、実行したい解析のタイプを選択するだけです。最も一般的な解析は過渡解析と伝達関数を計算するための周波数スイープですが、Altium Designerではポール・ゼロ解析やノイズ解析のような他の重要な解析も実行できます。次に回路を設計し、回路シミュレーションを実行する必要があるときは、Altium Designerの統合設計ツールを使用してください。

• 最高のPCB設計ソフトウェアは、回路図の一般的なコンポーネントでコンデンサシミュレーションを実行できるようにします。

  電子設計における一般的なコンポーネントについてもっと学ぶ。

• PCBレイアウトで使用できるコンデンサの種類は多岐にわたります。

  コンデンサの異なるタイプについてもっと学ぶ。

• フィルターやアンプのような回路は、Altium Designerの回路図エディタと統合されたSPICEパッケージで簡単にシミュレートできます。

  Altium Designerでアンプシミュレーションを作成する方法についてもっと学びましょう。

Altium Designerの統合回路シミュレーションツールは、複雑なフィルター、アンプ、または他の線形回路の伝達関数を迅速に計算できます。

Altium Designerでキャパシタ回路をPCBレイアウトに即座に取り込みましょう

回路図の作成が完了したら、システムのPCBレイアウトを作成する時が来ました。Altium Designerの統合PCB設計環境は、回路図キャプチャとPCBレイアウトツールを異なるアプリケーションに分けていません。代わりに、Altium Designerの統合されたPCB設計ツールセットを使用することで、生産性を保ちながら回路を空の回路基板に迅速に取り込むことができます。

Altium Designerは、業界で最も強力なPCBレイアウトとルーティング機能を提供することで知られており、世界クラスの回路図エディタとSPICEシミュレータを搭載しています。超精密なCADツールでコンポーネントを配置することがこれまでになく簡単になり、最高のルーティングツールでPCBレイアウトにトレースを迅速に配置できます。

Altium Designerで実際の製品を製造しましょう

PCBレイアウトを完成させたら、製造の準備をする時です。業界最高の設計ツールに加えて、Altium Designerは標準ファイル形式で製造業者向けの成果物を即座に生成できます。高品質なPCBレイアウトを作成し、大規模に生産することをこのように簡単にするPCB設計ソフトウェアアプリケーションは他にありません。

• 設計、レイアウト、ルーティング、シミュレーション、製造に必要なものがすべて、Altium Designerの統合設計環境に含まれています。

  Altium Designerでの作業についてもっと学ぶ。

• 複雑なPCBアセンブリについては、Altium DesignerにはネイティブのMCADツールが含まれており、3Dでボードのレイアウトを支援します。

  Altium Designerのネイティブ3D PCB設計機能についてもっと学ぶ。

• 回路を作成し、回路シミュレーションタスクを実行した後、Altium 365を使用すると、Altium DesignerまたはWeb上でチームメンバーと即座に回路とPCBレイアウトを共有できます。

  Altium 365でPCBプロジェクトデータを共有する方法についてもっと学ぶ。

Altium Designerは、PCB設計と回路シミュレーションツールの包括的なセットを提供します。

他のPCB設計アプリケーションでは、SPICEシミュレーションが難しかったり、コンデンサ回路シミュレーションに必要な基本ツールが含まれていないことがあります。代わりに、業界最高のPCBレイアウトとルーティングユーティリティ、統合されたシミュレーション機能、および包括的なルール駆動評価エンジンを備えた唯一のアプリケーションを使用してください。

Altium Designerは、これらの重要な回路設計ツールを業界最強のPCBレイアウトツールと一緒に1つのプログラムで提供します。

Altium Designer on Altium 365は、これまでソフトウェア開発の世界に限定されていた前例のない統合を電子業界に提供し、設計者が自宅で作業し、前例のない効率レベルに達することを可能にします。

Altium Designer on Altium 365で可能なことの表面をかすめただけです。製品ページでより詳細な機能説明を確認するか、オンデマンドウェビナーのいずれかをご覧ください。