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回路設計と回路図入力

PCB設計、回路設計、回路図入力については、ライブラリのリソースをご覧ください。配線記号や電子回路図から、次回のPCB設計プロジェクトのベストプラクティスまで、さまざまなトピックを紹介しています。

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PCB設計プロセス EDA設計アプローチ PCB設計プロセス：EDA設計アプローチ 1 min Blog PCB設計者 電気技術者 技術マネージャー PCB設計者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 技術マネージャー 技術マネージャー EDAを活用してPCB設計プロセスを合理化しましょう。要件、回路図、レイアウト、リリースを整えて、再設計を減らし、初回合格率を向上させます。 記事を読む
IRB_Part_I 理想的な整流ブリッジ 1 min Blog 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 シミュレーションエンジニア はじめに 過去数十年にわたり、エネルギー効率の向上は電子設計、特にバッテリー駆動デバイスや電源供給装置の分野で重要な課題となっています。一般的に用いられている伝統的な電圧整流方法や逆極性保護は、大きな電力損失を伴うため、理想的とは言えず、熱要求を増加させ、設計上の制約を課しています。 この記事では、この問題に対する革新的なアプローチ、すなわちMOSFETを整流ダイオードの代わりとして使用する方法に焦点を当てます。理想的なダイオードとして使用されるこれらのトランジスタは、電力損失を大幅に削減し、複雑で高価な冷却システムの必要性をなくします。第一部では、システムを逆極性から保護するための入力回路でダイオードの代わりにMOSFETを使用することに焦点を当てます。第二部では、MOSFET制御技術のさらなる進歩が電源設計をどのように革命化し、さらに高いエネルギー効率と小さな寸法を持つシステムにつながるかを分析します。 逆極性保護への古典的なアプローチ モバイルバッテリー駆動デバイスの開発が始まって以来、設計者にとっての課題の一つは、効果的な逆極性保護を確保しつつ、電力損失を最小限に抑えることでした。逆極性保護の古典的なアプローチは、図1に示されているように、電源と直列に整流ダイオードを使用することです。これらのダイオードは、電源回路に配置され、電流が一方向にのみ流れるようにし、逆極性によるデバイスの損傷を防ぎます。最適化への第一歩として、整流ダイオードをショットキーダイオードに置き換えることで、約50%の効率向上が図られ、電圧降下が0.6-0.7Vから約0.3-0.4Vに減少しました。これは一般的に使用される方法ですが、電圧降下や電力損失といった欠点があります。低電流時に250-300mVの電圧降下を持つバッテリー用途の特殊ダイオードが開発されたにもかかわらず、古典的な解決策は依然として最適とは言えません。 図1: 古典的な逆極性保護 図1に示されたアプローチは、エネルギー効率の良い電池駆動デバイスにおいて長い間受け入れられてきました。その際、電力損失はある程度「コストに組み込まれた」とされていました。しかし、この解決策は、より多くの電力を必要とするデバイスには全く適していませんでした。そのようなデバイスの例には、CB無線、カーオーディオシステム、マルチメディアシステムなど、自己設置を目的としたさまざまな自動車用機器が含まれます。これらの場合、図2に示すように、駆動される受信機と並列に入力ダイオードを使用することが一般的でした。残念ながら、この構成では、誤った極性の場合に回路損傷を100%防ぐことはできませんでした。 図2: 高電流デバイスで使用される逆極性保護 逆極性保護にMOSFETトランジスタを使用する MOSFETトランジスタの普及と入手可能性により、図3に示すようなダイオード構成で使用されるMOSFETを用いた効果的な解決策が現れました。 図3: 逆極性保護としてのMOSFET: A) PチャネルMOSFETを使用する場合 B) NチャネルMOSFETを使用する場合 理想的なダイオード構成は、トランジスタのRDS(ON)値と負荷電流によって決定される低い電圧降下を提供します。例えば、電流が1AでRDS(ON)=10 mΩの場合、トランジスタを通過する電圧降下はわずか10 記事を読む
WCA_Article 回路設計をマスターしよう：最悪ケース分析に深く潜る 1 min Blog 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 シミュレーションエンジニア 回路を設計する際には、実験室の机の上という制御された環境を超えた様々な条件下での信頼性の高い性能を確保することが不可欠です。これには、コンポーネントの許容差や温度変動を考慮することが含まれます。航空宇宙や軍事などの安全が重要なアプリケーションでは、コンポーネントの経年劣化や放射線への曝露などの追加的な要因も考慮する必要があります。適切なテストを設定することは難しいかもしれませんが、徹底的な分析によって設計の堅牢性を効果的に検証することができます。 この記事では、差動アンプの分析を通じて、エラーの原因を理解し、異なる条件下での信頼性の高い性能を確保する方法を案内します。 小電流を測定するための差動アンプ回路 この例では、シャント抵抗を通る小電流を測定するために設計された差動アンプの構成を検討します。選択したオペアンプはADA4084で、レール・ツー・レール出力と低オフセット電圧を特徴としています。まず、回路の正しい機能を検証しましょう。 図1: 小電流を測定するための差動アンプ構成 回路を検証するために、 DCスイープシミュレーションを実施します。出力表現は、出力電圧を増幅率（201）とシャント抵抗値（0.2Ω）で割ることによって電流を計算します。 図2: パラメータを用いたDCスイープシミュレーションの結果 カーソルAが示すように、私たちの回路はほぼ完璧に動作します。例えば、実際の負荷が30.005mAの場合、計算された電流は29.810mAとなります。しかし、実際の世界はしばしば異なります。 次に、抵抗の許容誤差やADA4084データシートからの特定のパラメータなど、さまざまなパラメータを含めます。考慮すべき最も重要なパラメータは、入力オフセット電圧、入力オフセット電流、および入力バイアス電流です。 図3：シミュレーションに含める重要なパラメータとその値 図4：入力オフセット電流、入力オフセット電圧、および入力バイアス電流を含む回路 感度分析 感度分析は、どのパラメータの偏差が出力に最も大きく影響するかを決定することを可能にします。抵抗は1%の許容誤差（感度ウィンドウ内で10m）に設定され、他のパラメータはその影響を評価するために100%に設定されました。 図5：感度シミュレーションの設定 図6：感度分析の結果。相対偏差の列は、パラメータが変化すると出力に与える影響を示しています 予想通り、抵抗の許容誤差が最も重要な役割を果たし、入力電流（バイアスおよびオフセット）は無視できます。この特定のケースでは、簡単のため、これらのパラメータは後で無視されます。 最悪の場合の分析（WCA） 記事を読む
PCB部品調達 PCB部品調達における調達効率を高めるための戦略 1 min Blog 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー BOMをディストリビューターのウェブサイトにアップロードしたものの、半分の部品が調達できなかったり、バックオーダーになってしまったりすることは何度ありましたか？これがあなたに起こったとしても、あなただけではありません。業界は非常に速く動いており、ディストリビューターを通じて調達する必要があるレベルで注文している場合、BOMのアイテムが 廃止されたり、寿命末期(EOL)に達したり、在庫切れになったりすることに驚かないでください。これらはすべて警告なしに発生する可能性があり、PCBレイアウトが最終化された後でも完了すべき設計作業を残すことになります。 ゼロのBOM変更で直ちにボードを生産に入れることは稀ですが、適切な調達プロセスを用いることで、時間と頭痛の種を最小限に抑えることが可能です。各企業の調達プロセスは異なりますが、PCBコンポーネントの調達における摩擦を最小限に抑えるために、BOMレビュープロセスをどのように構築するかについてのヒントをいくつかまとめました。 BOMレビュープロセスの実施 PCBコンポーネントの調達に遅延が生じることがよくありますが、それはBOMに予期せぬ何かが潜んでいるためです。ある時点で、BOMは理想的に完璧で、設計で購入するためにリストされた廃止された部品や在庫切れの部品はありませんでした。しかし、時間が経つにつれて、状況は変わり、BOMのレビューが行われない場合、問題が蓄積する可能性があります。 これが私たちの最初のアドバイスにつながります：PCB設計プロジェクトの戦略的なポイントでBOMレビューを実施してください。プロジェクト中にBOMレビューを実施すべき3つの重要なポイントがあります： 回路図が最終的に確定され、レビューされた後 コンポーネントの配置後、ルーティング前 PCBレイアウトの 最終クリーンアップ後しかし、購入前に 誰もが会議やレビューセッションを好まないことがあります。それらは多くの時間を要し、実行可能な結果を生み出す保証がありません。レビューセッションの回数を3回に保つことで、これを新製品の開発プロセスの自然な部分にします。レビューの回数を少なく保つことで、設計チームのメンバーの時間要件を最小限に抑え、製品開発に集中できるようになります。 BOMレビューは、浅いものから詳細なものまで、好みに応じて行うことができます。チームがより整理されている場合は、定期的なBOMレビューをスケジュールして、価格と利用可能な部品数量が目標を満たしていることを確認することを検討するかもしれません。最終的な目標は、調達できない部品や組み立て中に何らかの問題を引き起こす可能性がある部品を設計内で特定することです。また、 BOMのデータが正しいかどうかを確認することも良い考えです。これには、完全な部品番号を持ち、ベンダーデータに基づいて一致するコンポーネントの説明を持つことが含まれます。 BOMに代替品を含める BOMレビューは、設計に表示される部品に適用されますが、代替部品の利用可能性を特定するためにも使用できます。代替品がBOMに独自の行項目として含まれている場合、希望する部品が在庫切れになった場合に代替品の利用可能性をすぐに確認できます。代替品はすぐに設計に配置され、チームは通常通り続けることができます。 代替品には、幅広い範囲の部品が含まれる可能性があります。これには以下が含まれます： 同じ部品番号グループ内で異なる温度範囲を持つ部品 同じ部品番号グループ内で異なる特徴やパッケージングを持つ部品 同じパッケージ内で全く異なるメーカーの部品 異なるパッケージやピン配置を持つ異なる部品 記事を読む
データ統合がサプライチェーンのパフォーマンスを向上させる方法 データ統合が電子部品供給チェーンのパフォーマンスを向上させる方法 1 min Blog 電気技術者 購買・調達マネージャー 技術マネージャー 電気技術者 電気技術者 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 技術マネージャー 技術マネージャー サプライチェーンのパフォーマンスをデータ統合で向上させましょう。リアルタイムの洞察を解き放ち、透明性を高め、電子部品の運用を最適化します。 記事を読む
Customer Success Stories SpaceQuest Find out how SpaceQuest used Altium to develop an experimental identification system from concept to flight hardware in six weeks.
クラウドソリューションを使用した簡単なBOM作成と管理 クラウドソリューションを使用して、BOMの作成と管理を簡単にする方法は？ 1 min Blog 電気技術者 購買・調達マネージャー ITマネージャー 電気技術者 電気技術者 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー ITマネージャー ITマネージャー 企業は常に、運営を最適化し効率を向上させる方法を模索しています。大きく変化した分野の一つが、部品表（BOM）の作成と管理です。クラウドプラットフォームの登場により、BOMの管理がこれまでになく簡単になりました。しかし、BOMとは具体的に何なのか、そしてクラウドBOMソリューションがどのようにしてそれをより効率的に管理するのに役立つのか？さあ、詳しく見ていきましょう！ BOMとは何か？ 電子分野において、部品表（BOM）は製品開発と製造の基盤となり、製品組み立てと調達のための決定的なガイドとして機能します。これは、電子製品を構築するために必要な原材料、部品、およびアセンブリの包括的なリストです。 製品を作るためのレシピと考えてください。それは、設計から製造、さらにはサービスに至るまでの各部門を導く、関与するすべての材料と手順を詳細に記述しています。 BOM管理は、材料調達、コスト見積もり、在庫管理の効率的な計画を保証します。それは製品をデジタルで表現し、仕様、図面、属性を包含します。この「レシピ」は、材料と数量だけでなく、製品作成に必要な寸法、重量、その他の具体的な情報も指示します。それは設計、製造、サービスの間のギャップを埋め、部門間でのスムーズな協力とデータの正確性を保証します。 BOMが必要な理由は? 電気エンジニアにとって、エンジニアリングBOMは動的な設計図のようなものです。部品をリストアップするだけでなく、すべての変更と改訂を追跡し、製品がすべての意図した仕様を満たしていることを確認することについてです。BOMは、エンジニアが環境遵守を保証し、性能基準を満たし、安全を保証するのに役立ちます。例えば、製品が環境に優しい必要がある場合、エンジニアリングBOMはエコフレンドリーな材料をリストアップし、最終製品が持続可能であることを保証します。 製造業者は、製品の組み立て方をステップバイステップで指示するBOM（部品表）に依存しており、生産される各ユニットが品質と機能で一貫性を持つようにしています。BOMは組み立ての順序、必要な工具、さらには各ステップにかかる時間までを指示します。明確なPCB BOMがないと、製造プロセスは混乱し、コストのかかるエラーや製品のリコールにつながる可能性があります。 調達チームのメンバーは BOMを使用して、部品や材料を調達します。これにより、各アイテムの数量と仕様を理解し、適切な部品を適切な価格で注文できます。詳細なBOMを持つことで、調達はバルク価格での交渉、将来のニーズの予測、部品のタイムリーな配送の確保が可能となり、生産遅延を防ぎます。 BOMは財務チームにとっても重要です。BOM分析により、製品の予算立て、各コンポーネントのコスト、そして生産全体のコストを理解する洞察を得られます。彼らは利益を予測し、在庫コストを管理し、さらには製品の販売価格を決定することができます。正確なBOMは、財務チームが会社を利益を出しながら顧客に価値を提供することを可能にします。 本質的に、BOMは異なる部門間のギャップを埋める統一文書として機能し、全員が同じページにいることを保証します。 BOMの開発における課題は何か？ BOMの作成は細心の注意を要するプロセスであり、その重要性は疑いようがないものの、完成に至る道のりは精度、協力、そして継続的な監視を要求する課題で満ちています。 複雑さと変動性 製品が進化するにつれて、しばしばより複雑になり、多様なコンポーネントや材料が必要とされます。この複雑さは、製品に複数のバリエーションや構成がある場合にさらに増大します。各バリエーションは独自のBOMを持つことができ、管理を困難な作業にします。 複数のデータソースとの同期 BOMのデータは単一のソースから来るわけではありません。ECADデータ、サプライヤーデータベース、さらにはソフトウェアコンポーネントからの情報を統合する必要があるかもしれません。これらのデータソースすべてとBOMを更新し、同期させ続けることは継続的な課題です。どんな不一致も最終製品のエラーにつながる可能性があります。 バージョン管理 記事を読む