PCBのあらゆる要素をAltium Designerでシミュレート

Zachariah Peterson
|  投稿日 January 28, 2020
PCBのあらゆる要素をAltium Designerでシミュレート

PCBの機能に、高速、高周波、デジアナ混在信号、低電流、RF通信のいずれかが含まれる場合、設計どおりのデバイス機能を実現するには設計の検証が不可欠です。それには、高度なシミュレーションツールとシームレスに統合された、回路図、レイアウト、コンポーネント管理のための優れたツールが必要になります。市場で最も優れたPCB設計ソフトウェアであるAltium Designerなら、複数のPCBシミュレーションツールを1つの環境で利用でき、回路基板の電源供給、シグナルインテグリティ、熱解析、デジアナ混在信号などを簡単にシミュレーションできるので、その他のツールを探す必要はありません。

Altium Designer

回路基板を構築する技術者向けのツールが豊富に含まれたPCB設計パッケージで、堅牢なPCBシミュレーション ソフトウェアが組み込まれています。

回路、および電子デバイス向けのシミュレータやシミュレーション手法は非常に数多く存在するので、これらのツール全てが1か所に集約されていると非常に便利です。シミュレーションによる設計の検証が必要な場合も、設計用とシミュレーション用のソフトウェアツール間で設計を移動するために時間を使う必要はありません。全てを1か所に統合したという宣伝文句の高価なPCB設計ソフトウェアパッケージではなく、市場で唯一の正式な統合PCB設計ソフトウェアパッケージをご検討ください。

デバイス検証は基板レベルで直接行いますが、この重要なステップを完了するには、デバイス上の全ての回路に対応できるPCBシミュレータおよびテストツールが必要です。デバイスが複雑になるほどシミュレーションツールに求められる適応性が高くなりますが、使用中の設計プログラムを離れることなく、これらの重要なシミュレーションを実行して結果を解析することができます。Altium Designerは、手頃な価格でありながら、1つのインターフェース内で回路シミュレータツールをデザインに直接、関連付けられる、唯一の完全なPCB設計パッケージです。

Altium Designerで完全なパッケージを入手

その他のPCB設計ソフトウェアプログラムにも統合されているものがありますが、これらは、PCB設計モジュールとPCBシミュレータ モジュールの間で切り替えが必要です。これでは、完全な統合設計とは言えないばかりか、単純な回路シミュレーションの実行や最も基本的な設計ツールの使用にも、多数の不要な手順が必要です。Altium Designerだけが真に統合された設計環境として、設計からシミュレーションや高度な解析まで、全てを同一パッケージ内で提供します。

設計、シミュレーション、コンポーネント管理の全ツールを1つのパッケージで提供

統合された設計環境を使用すれば、回路設計またはレイアウトから別のシミュレーション プログラムへのエクスポートは必要ありません。重要なシミュレーションツールが、回路設計や回路基板レイアウトツールと直接、相互作用します。コンポーネントの機能、仕様、論理回路は全て広範なコンポーネントライブラリ内に定義されており、新しいコンポーネントが追加されると自動的にライブラリが更新されます。これらは全て、Altium Designer内で回路に対して適用できます。

 Altium Designerの設計インターフェースのスクリーンショット

Altium Designerの統合設計インターフェース

Altium Designerでの電源供給、およびシグナルインテグリティの解析

ほとんどの技術者は、DCソースから電源供給するようにPCBを設計しますが、PCBでの電源供給はデバイスの正しい動作にとって極めて重要です。不適切なパワーインテグリティーは、診断しにくい動作の問題を数多く引き起こす根本原因となります。パワーインテグリティーの問題があると、PCBでシグナルインテグリティの問題が発生しやすく、緊急時に回路基板が故障するおそれもあります。SPICEシミュレーションや強力なデザインルールチェック エンジンの利用は、回路の問題を解決する手段のごく一部にすぎません。

電源供給ネットワーク(PDN)解析ツールを使用すると、PCB内での電力分配の全体像を把握できるので、デバイス全体で電圧降下および電流密度をマッピングしやすくなります。発熱と電流密度は比例関係にあり、このツールで潜在的なホットスポットとルール違反に簡単にフラグを付けられるので、PCBが発火する前に潜在的な問題を容易に修正できるようになります。

Altium Designerでの電源供給、およびシグナルインテグリティの問題の診断

Altium DesignerのPDN Analyzerツールでは、大幅なIRドロップ、電流密度の分布、ホットスポットなどを計算できます。これらのツールは、設計およびコンポーネント管理ツールに簡単に統合でき、非常に高精度な電力密度シミュレーションとシグナルインテグリティシミュレーションを提供します。設計は、Altium Designerのユーザーインターフェースと同じくらい柔軟に実行を継続できます。

 Altium DesignerでのPDNAシミュレーションのスクリーンショット

Altium DesignerでのPDNAシミュレーション

Altium Designerによる任意のデバイスのシミュレーション

電子設計において、シミュレーションによる設計の検証は決定的に重要です。デバイスの設計方法は数多くあるので、同じシミュレーションモデルは2つとありません。また、高性能なシミュレーションソフトウェアを設計に利用することで、チームの共同作業に役立つ優れた視覚的表示が可能になります。

Altium Designerでは、直感的に使用できるインターフェース内でシミュレーションをカスタマイズすることができます。デジアナ混在信号のシミュレーション、インピーダンスプロット、伝達機能の特定など、さまざまな解析を1つの環境内で実行できます。これを統合出力ファイルと組み合わせることで、チームのあらゆる要素に対して結果と基板設計を容易に解釈できるようになります。

Altium Designerでのシミュレーションツールのカスタマイズ

Altium Designerでは、強力な組み込みシミュレーションツールを使用して、PCB上の任意の箇所をシミュレートできます。また、別の業界標準形式のシミュレーションモデルをインポートすることも可能です。SPICEモデルを使用してアナログデバイスをシミュレートし、IBISモデルを使用してカスタム デジタルコンポーネントの機能を定義することもできます。これほど多くの機能を1つの環境に統合したPCB設計ソフトウェアパッケージは、ほかにはありません。

単一コンポーネント、またはデジアナ混在信号回路をシミュレートする場合も、シグナルインテグリティの問題を識別する場合も、必要なツールは全てAltium Designerに含まれています。Altium Designerをダウンロードするだけで、PCB設計業界で求められる全てのシミュレーションツールを使用できます。

今すぐAltium Designerの無償評価版をリクエストして、世界最高のPCB設計ソリューションをお試しください!ご不明な点などございましたら、お問い合わせフォームにご入力ください。

筆者について

筆者について

Zachariah Petersonは、学界と産業界に広範な技術的経歴を持っています。PCB業界で働く前は、ポートランド州立大学で教鞭をとっていました。化学吸着ガスセンサーの研究で物理学修士号、ランダムレーザー理論と安定性に関する研究で応用物理学博士号を取得しました。科学研究の経歴は、ナノ粒子レーザー、電子および光電子半導体デバイス、環境システム、財務分析など多岐に渡っています。彼の研究成果は、いくつかの論文審査のある専門誌や会議議事録に掲載されています。また、さまざまな企業を対象に、PCB設計に関する技術系ブログ記事を何百も書いています。Zachariahは、PCB業界の他の企業と協力し、設計、および研究サービスを提供しています。IEEE Photonics Society、およびアメリカ物理学会の会員でもあります。

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