パワーインテグリティ

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How to Maintain Power Integrity in your PCB The PCB Design Process Power Analyzer by Keysight PDN Analyzer for DC Power Integrity

ガイドブック

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PDNシミュレーションおよび分析ガイドカバー

Ebook: PDNシミュレーションと分析ガイド 1 min Guide Books この電子ブックでは、SPICEを使用していくつかの基本的なPDNシミュレーションモデルを作成する方法と、業界標準のシミュレーションプログラムを使用してPDNインピーダンスを分析する方法を紹介します。

回路基板の熱解析の完全ガイド

PCB熱解析の完全ガイド 1 min Guide Books PCB設計者

PCB設計者

電気技術者

シミュレーションエンジニア

PCB設計者

電気技術者

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シミュレーションエンジニア

シミュレーションエンジニア回路基板が動作中にどのように熱くなるかは、主にPCB基板と銅伝導体の物理的特性で決まります。回路基板の熱解析方法は、動作中に基板がいつどこで熱くなるか、また基板がどれだけ熱くなるかを予測することを目的としています。この重要な解析の部分は、コンポーネントレベルと基板レベルの信頼性を確保することを目的としており、設計に関する多くの決定に影響することがあります。最適なプリント基板設計ソフトウェアを使用すれば、信頼性が高く、動作時に温度が低い基板を簡単に設計できます。Altium Designerには、信頼性を確保する材料ライブラリを備えた最高の回路基板設計ツールがあり、PCBレイアウトとスタックアップで熱管理のベストプラクティスを実施するために必要なものがすべて揃っています。ここでは、回路基板の熱解析について理解を深め、次に基盤を設計する際に高い信頼性を備えた基板にする方法を説明します。 Altium Designer 高度なレイアウト機能、包括的な基板材料ライブラリ、生産計画機能を統合する統合PCB設計パッケージ。回路基板とコンポーネントの材質によって、動作中に基板内で熱がどのように移動するかが決まります。残念ながら、PCB基板の材料は絶縁体であり、高温のコンポーネントからの熱の放散を妨げます。銅伝導体とプレーン層は役に立ちますが、動作中の基板の平衡温度に影響を与える設計上のシンプルな選択肢がいくつかあります。これらの設計面での決定は、次の3つの領域に焦点を当てています。回路基板のスタックアップ設計基板材料の選択コンポーネントの選択とレイアウト電動ファンやヒートシンクなどのほか、いくつかのシンプルな設計の選択肢によって、基板を低温で動作させ、早期故障を防ぐことができます。適切な設計ツールのセットを使用すると、熱管理のベストプラクティスを簡単に実装できます。熱解析を使用して回路基板を設計する回路基板設計の熱解析の目標は、温度を制限内に保つためにファン、ヒートシンク、追加の銅箔、またはサーマルビアなどの冷却手段が必要となるタイミングを判断することです。設計者は、基板内のコンポーネントの最大許容温度を選択し、コンポーネントが消費する電力に基づいてコンポーネントの温度がどのように変化するかを調べる必要があります。コンポーネントの温度が許容温度制限を超える場合は、ヒートシンクやファンなどの追加の冷却手段が必要になる場合があります。まず、集積回路のコンポーネントのデータシートに通常記載されているコンポーネントの熱インピーダンスを確認します。この値は、低電力アンプやICでは最高20℃/Wと低く、強力なマイクロプロセッサーでは最高200℃/Wと高くなることがあります。動作温度を求めるには、コンポーネントの消費電力に熱インピーダンスを掛けます。SOTパッケージ内のMOSFETの例では、これは次のように定義されます。熱インピーダンスで定義されるコンポーネントの温度。コンポーネントの温度が高すぎる場合、PCBレイアウト内のコンポーネントの熱インピーダンスを下げるため、コンポーネントから熱を放散するために実行できる手順がいくつかあります。接地されたポリゴンを使用してサーマルビアをコンポーネントの下に追加する熱伝導率の高いPCB基板材料を使用するコンポーネントに放熱板を追加するプレーン層など、コンポーネントの下にさらに多くの銅箔を含める

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パワーインテグリティーの問題を簡単に解決 51 min Webinars 電気技術者

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Altium Designerに内蔵されているKeysightのパワー・アナライザーを使用すると、基板の設計プロセスで発生するPDNの問題を統合設計環境で簡単に解決できます。

1:6:07 電流密度解析ツール PDN Analyzer™ 2.0 1 min Webinars エレクトロニクス設計の密度と複雑さが増し続ける中、電源分配ネットワーク (Power Distribution Network: PDN) の電圧と電流性能に対する設計上の影響を完全に理解することは、今までにないほど困難かつ重要になっています。プロトタイプ設計後の検討事項としてPDNの問題を扱うのではなく、基板レイアウトプロセスの一環として、すべてのIRドロップ、電流密度の問題、および電圧降下を正確に識別して解決する方法が必要です。 AltiumDesigner®用のCST®を搭載したPDN Analyzer™を使用すると、基板設計プロセスで発生したPDNの問題を統一環境の設計ワークスペース内で簡単に解決できます。以下は、セッションで紹介されたトピックとなります。 PDN Analyzer™ 2.0の機能紹介電流密度と電圧降下に関するレイアウトの分析方法 PCBエディタで直接統合設計プロセスの一環としてPDN Analyzerを効率的に使用する方法 PDN Analyzerの分析結果に基づく電源分配の最適化今すぐAltium Designerの拡張機能である PDN

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Technical Documentation PDN Analyzer For the latest DC Power Integrity analysis functionality, take a look at Altium's Power Analyzer by Keysight. The PDN Analyzer powered by CST® (Computer Simulation Technology) integrates directly with Altium Designer to allow PI-DC simulation and analysis of the current PCB project. Since the PDN Analyzer functions within Altium Designer there are no manual data import/export requirements, data…

Technical Documentation PDN Analyzer のサンプルガイド内容PDN Analyzer InterfaceExample 1Example 2Example 3Source to Load pathMetal ConductivityResult panel featuresCurrent Limitations関連資料PDN Analyzer overviewGetting Started video PDN Analyzer のアプリケーションは、容易に使用でき、PI-DC シミュレーションのネット/デバイスパラメータを設定して、シミュレーションを実行します。そして、結果を確認します。シミュレーションは、いつでも再実行できます（電源経路の信頼性を改善するために PCB を変更して、結果をテストできます）。PDN Analyzer で操作するためのこのガイドでは、Altium Designer のサンプルプロジェクト Spirit Level…

Technical Documentation キーサイトによるパワーアナライザ Altium Extensionアプリケーションとしてダウンロード可能なKeysightのPower Analyzerは、Keysight Technologiesによって提供され、Altium Designerと直接統合して、現在のPCBプロジェクトのPI-DCシミュレーションと分析を可能にします。電力ネットワークの電流容量を決定するために単純な断面積計算に頼るのではなく、Power Analyzerはまず銅構造を正確にモデル化し、その後、PCB全体にわたる電力供給の電圧と電流を計算します。結果は視覚的および表形式で提示され、エンジニアはこのフィードバックを使用して、設計に必要なDC電力供給の整合性を確保するために、トラック幅、銅の厚さ、およびビアの特性を迅速に調整することができます。 Altiumで電力整合性分析を実行するには、エンジニアはまず、電源およびリターンネット…

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分布インダクタンス

スプレッディングインダクタンスとは何ですか？ 1 min Blog 平面ペアの広がりインダクタンスは単純な意味を持っていますが、計算するのは難しい場合があります。ここでは、設計者が平面ペアの広がりインダクタンスについて知っておくべきいくつかのポイントを紹介します。

SRAMユーザーのためのPCB設計のヒント：データ損失を防ぐ方法

SRAMとは何か？PCB設計のヒントとデータ損失の防止方法 1 min Thought Leadership SRAMは電源が切れるとデータを失います。編集ソフトウェアの最高の発明の一つは、最悪のタイミングでマーフィーの法則が発動するのを防ぐオートセーブ機能です。数十年前、オートセーブ機能が存在しないことが、「保存」ボタンを押すことを渋っていた私にとって悪化し、重要な大学の課題の数ページが文字通り消去されたとき、私はほとんど泣きました。電子機器では、SRAMを設計する際の課題を認識していないと、静的ランダムアクセスメモリ（SRAM）に格納されているデータ全体を失うリスクがあります。これは、SRAMが重要な変数を格納している場合、特にハードウェアの予測不可能な動作を引き起こす可能性があります。 SRAMとは何か、そしてどのように機能するのか？ SRAMは、組み込みシステム設計で一般的に使用される不揮発性メモリです。ロジカルビットで情報を格納し、動作電圧が供給されている限りその値を保持します。電源が切断されると、SRAM全体がデフォルト値、通常はロジック1に相当する値にリセットされます。 SRAMの内部は、複数のセルによって構成されています。これらのセルには、いくつかのトランジスタによって制御されるバイステーブルフリップフロップが含まれています。特定のアドレスに情報が格納されると、いくつかのフリップフロップがデータのデジタル値を表すように適切にラッチされます。 SRAMは電源が切れると情報を保持できないにもかかわらず、追加の作業用メモリが必要な設計で定期的に使用されます。FlashやEEPROMなどの他の揮発性メモリコンポーネントと比較して、SRAMは無視できる読み取りアクセス時間を持ち、データはランダムなメモリアドレスに書き込むことができます。他の電子部品と同様に、SRAMは年々改良されてきました。SRAMが40ピン以上の大型コンポーネントであり、並列アドレスバスがまだ一般的なインターフェースだった時代は過ぎ去りました。今日のメモリメーカーは、 SPIやI2Cのようなシリアルインターフェースを備えたSRAMを生産し、フォームファクターを8ピンまで大幅に削減しています。 SRAMを設計する際の主要な考慮事項 SRAMの設計にさらなる考慮を払うことで、大きな違いが生まれるかもしれません。 SRAMを使った設計は簡単な作業のように思えるかもしれません。結局のところ、ピン数が少ないメモリチップを使った設計が何が難しいのでしょうか？しかし、経験上、実際には多くの問題が発生する可能性があることを学びました。部品選択から製造後の問題に至るまで、多くの問題に遭遇する可能性があります。ここでは、初心者レベルのPCB設計者に役立ついくつかのヒントを紹介します：メモリ容量最大容量のSRAMを選ぶべきでしょうか？それともプロジェクトの要件に合ったものを選ぶべきでしょうか？これは、ファームウェア開発者を悩ませる質問であり、ハードウェア設計者にとってはそうではありません。メモリメーカーは通常、同じ物理パッケージで異なる容量のSRAMを導入します。これは、メモリ容量の選択が変わっても設計を変更する必要がないことを意味します。インターフェースタイプ SRAMでよく使用されるインターフェースにはSPIとI2Cがあります。SPIはデータの書き込みと読み出しに4つの物理ピンを必要としますが、I2Cは2つの物理データ接続のみを必要とします。一般に、SPIはより高速なアクセスを提供しますが、SPIバス上の各ICに個別の制御信号が必要です。I2Cは、複数のメモリチップがマイクロコントローラに接続されている場合に理想的で、データ信号とクロック信号のみが必要です。デカップリングコンデンサ革新的な不揮発性メモリー、フラッシュや FRAMのようなものが登場している今、バッテリーバックアップSRAMを設計することはほとんどないでしょう。これにより確かにSRAMの設計は容易になりますが、安定した電源供給の重要性を見落としてはいけません。SRAMのVccピンにできるだけ近い場所にデカップリングキャパシタを配置することを常に確認してください。電源の不安定さによるデータの破損は、絶対に避けたい最後の事態です。デカップリングキャパシタは、グラウンドバウンスの問題を防ぐのにも役立ちます。

デカップリングコンデンサの配置場所

PCBでデカップリングコンデンサの配置位置が重要になるのはどんな場合か？ 1 min Blog PCB設計者

PCB設計者

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PCB設計者 WARNING: THE SOURCE CANNOT BE PARSED! Regex error in the suffix part: Recursion limit exhausted

複雑なマルチボードシステムにおける電源インテグリティとEMIの管理方法

複雑なマルチボードシステムにおける電源インテグリティとEMIの管理方法 1 min Blog PCB設計者

PCB設計者

PCB設計者

PCB設計者複雑なマルチボードシステムにおける電源インテグリティとEMIの管理方法を学びましょう。PDNインピーダンスを低減し、電圧降下を防ぎ、EMC不適合による高額なコストの発生を回避できます。