最高のPCB設計ソフトウェアが提供する配線インピーダンス演算器

Zachariah Peterson
|  投稿日 November 9, 2020

Altium Designerのインピーダンス演算器は、設計者に代わって、正確なトレース幅の値を使用してデザインルールを構成します。

Altium Designer

シグナルインテグリティー、およびインピーダンス コントロールのための最新のPCB設計ツールです。

PCB設計はかつて、回路基板を開発するための技術者が大勢かかわっていました。設計チームの各メンバーはプロジェクトのさまざまな側面に対して責任がありました。通常、基板のレイヤースタック構成を処理し、インピーダンス配線のトレース幅と間隔を計算する作業者がいました。より短いスケジュールと削減された予算で、作業のこの部分で壁に向かって設計を投げつける日々が過ぎ、それらのさまざまな責任が全て、設計者の肩にかかっています。幸い、Altium Designerには、設計者を手助けする高度な機能が内蔵されています。

インピーダンス配線のトレース幅と間隔の計算に関して言えば、Altium Designerは必要なソリューションを備えています。強化されたレイヤー構成マネージャーにより、Altium Designerは、PCBレイヤースタックアップを構築するために基板材料を選ぶライブラリを提供します。そしてレイヤースタックからデータを取り、インピーダンス演算器でそれを使用して、インピーダンス配線のトレース幅を決定します。これにより、自分で独自の演算器を見つけて試算する時間を節約できます。Altium Designerにより、絶えず強化され、上記の作業やその他の多くの設計作業を手助けする、今日の市場で最も効果的なPCB設計システムの1つを手に入れることができます。

インピーダンス配線のコントロール

インピーダンス配線に関して言えば、精度は非常に重要です。古い低域周波数の設計では、PCBのトレース配線はそれほど重要ではありませんでした。今日の高速設計により、状況が変わりました。インピーダンスのコントロールが必要でも不要でも、必ずインピーダンスを考慮して基板を設計する必要がある、と言われてきました。これは、それより後に構築される基板で使用される部品がいずれ加速的に変更されるためです。それらの変更に対応するために基板を完全に設計し直す必要がなくなります。次の設計を検討中の設計者にとって役立つ可能性のある、インピーダンス配線に関する情報を紹介します。

トレースの配線前に事実を知る

特性インピーダンスや差動インピーダンスの管理は難しい場合があります。インピーダンス配線では、高度なツールや設計ツールの機能が大いに役立ちますが、このトピックを理解することも同じように重要であることを忘れないでください。

AD18のレイヤー構成マネージャーの配線インピーダンス演算器のスクリーンショット

Altium Designerのレイヤー構成マネージャーを使った、インピーダンスの計算

Altium Designerの配線インピーダンス演算器の使用

トレース幅と間隔の適切な値の準備は、インピーダンス配線の鍵です。従来、それらの数字は業界標準の数式から算出され、CADシステムのルール、および制約に入力されていました。Altium Designerは、統一設計環境を通じてレイアウトツールの一部に直接、インピーダンス演算器を埋め込むことで、このプロセスの手動部分を取り除きました。レイヤー構成マネージャーに基板材料とその厚さを入力すると、インピーダンス演算器はストリップライン、およびマイクロストリップ配線の幅について業界標準の数式を使用して、それらの数字をデザインルールに組み込みます。インピーダンス プロファイルに必要なインピーダンス値を入力すると、デザインルールが自動的に正しい配線幅で更新され、配線可能になります。

設計者に代わって作業するAltium Designerに内蔵のインピーダンス演算器

メモ帳、鉛筆、電卓は片付けてください。Altium Designerが設計者に代わってその部分の作業を行います。

配線インピーダンス演算器でΩを使用した、AD18の3D差動ペアの配線のスクリーンショット

配線をどんどん進められるよう、Altium Designerを使ってhigh speedデザインルールを設定しましょう。

仕事を完了するための最も効果的なPCB設計ツール

インピーダンス配線の配線ルールの設定は、高速設計の一面に過ぎません。回路図を取り込み、高速設計のルールを設定し、基板に配線する必要があります。Altium Designerが最新の設計技術を活用してインピーダンス演算器を提供していますので、心配不要です。他の機能も同様に効果的です。

Altium Designerの高度な回路設計エディターが、コンポーネントの検索と配置、そしてそれらの配線に必要なツールを提供します。1枚のシートの小規模な回路図から大規模な複数チャンネルの階層デザインまで、Altium Designerは最良の回路図設計ソフトウェアです。高速設計をレイアウトするには、入手可能な最高の高速設計ツールが必要ですが、やはりAltium Designerには必要な機能が備わっています。計測されたライン、差動ペア、配線トポロジ―、信号経路などを、Altium Designerの高速設計のルールおよび制約を使って構成できます。そしていよいよ基板に配置し、配線する段階になると、Altium Designerの強力な機能が間違いなく力を発揮し始めます。さまざまな機能を使って、即座に基板の配置と配線ができます。Altium Designerの幅広いインテリジェントな配線ツールは、インタラクティブ、自動インタラクティブ、あるいは自動のいずれの方法で基板に配線しても、あらゆる利点をもたらします。

すばやく正確に作業を完了させるAltium Designer

Altium Designerは、回路図から製造用出力ファイルにいたるまで、設計に必要なツールを全て備えた完璧なPCB設計パッケージです。

PCB設計者の責任は重大です。インピーダンス配線のための設計を構成するため、内蔵された配線インピーダンス演算器を使って、設計者の負荷を軽減しましょう。

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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