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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。

回路設計ワークショップ From Schematic to PCB Design 回路図を作成する方法 回路図からPCBレイアウトを作成する方法 Schematic Capture in Altium
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ウィートストンブリッジ入門 ウィートストンブリッジ回路と差動アンプの紹介 2 min Blog ウィートストンブリッジ回路は、抵抗を正確に測定するためのシンプルな装置です。このプロジェクトでは、Mark Harrisがこれらの回路をどのように扱うかを示しています。 記事を読む
回路図作成の事始め - 部品を探す・選ぶ・並べる 回路図作成の事始め - 部品を探す・選ぶ・並べる 1 min Blog 回路図の作成は、新しいシートを開いて、部品シンボルを配置する事から始めます。そして、そのシンボルを動かしたりワイヤーで接続したりしながら回路図を完成させます。今回はこの部品配置の段階で使う機能を中心に、順を追って利用方法をおさらいします。 ファイルベースのライブラリと、クラウドベースのライブラリ 既成の部品を利用して部品作成の手間を省く事により、素早く回路図を描き上げる事ができます。これには、その要となる社内のライブラリ環境の充実が重要ですが、現実には他のソースを利用しなくてはならない事も多いと思います。そこで、Altium Designerでは、ファイルベースとクラウドベースの、2種類の方法でライブラリが提供されています。ファイルベースのライブラリには「Components」パネル、クラウドベースのライブラリには「Manufacturer Part Search」パネルを使ってアクセスする事ができます。 なお、この2種類のライブラリの利用方法については、ブログ記事「 部品ライブラリとその活用法」をご覧ください。また、Altium DesignerではBXL形式で提供されているライブラリを利用する事ができます。この利用方法についてはブログ記事、「 BXL形式のライブラリを利用する」をご覧ください。 まず、使用するライブラリファイルを登録 ファイルベースのライブラリでは使用する部品を事前に登録しておかなくてはなりません。この登録はいつでもできますが、使用する予定の部品の全てを事前に登録しておき、回路図を描き始めた後はその作業に集中できるようにしておいた方が良いでしょう。 登録の際には回路図のシンボルだけでなく、フットプリントやシミュレーションモデル等の有無やその内容を確認し、目的に合ったものを選ばなくてはなりません。 使用するライブラリの登録はComponents パネルのメニューから、「利用できるファイルベースのライブラリ」画面を開いて行います。 なお、Components パネルは、[配置]メニューの[パーツ]コマンドの実行、または回路図編集画面の右下にある、[Panels]メニューから[Components]を選ぶ事によって表示されます。 部品を探す シートへの部品の配置は、Componentsパネルに表示されたリストから部品を選ぶ事によって行います。パネルには、登録されたライブラリファイルごとに、その中にある部品がリストアップされ、この中から目的のものを選んで配置します。 もし目的の部品が見つからない場合には、「ファイルベースのライブラリ検索」画面で他のライブラリを検索する事ができます。検索で見つかった部品は、Componentsパネルに一覧表示されます。 記事を読む
マルチシートデザインの要点 マルチシートデザインの要点 1 min Blog 回路の規模が大きくなると、回路図が一枚のシートに収まらなくなります。シートサイズを大きくして、一枚に詰め込でしまうという手もありますが、それにも限りがありますので、一つの回路図を複数のシートに分けて描く事が必要になります。これをマルチシートデザインと呼びます。 このマルチシートデザインには「平面構造」と「階層構造」の2種類があり、シートの枚数を増す事によっていくらでも大きな回路図を描く事ができます。そこで今回は、このマルチシートデザインを用いる際に、押さえておかなくてはならない基本事項をまとめてみました。 平面構造と階層構造 平面構造のマルチシートデザインは、複数の回路図シートが対等に横並びしているだけのもので、各回路図間の接続が別の回路図で示されている訳ではありません。この為、それぞれの回路図シート間の接続は、各シート内に置かれたネット識別子に基づいて行われます。また併せて、接続を成立させるための条件として[プロジェクトオプション]内の[ネット識別範囲]の設定が参照されます。 この平面構造は、回路図シートの数が増えるに従って全体像がつかみにくくなるため、大規模な回路には向きません。よって、この平面構造の利用は、「予期せず１枚に収まりきらなかった場合の対処法」くらいに留めておいた方が良いでしょう。 一方、階層構造のマルチシートデザイン(以下、階層回路図と呼ぶ)はその名のとおり、階層化された複数の回路図シートで構成され、上層の回路図(親回路図)は下層の回路図(子回路図)間の接続を規定します。この階層回路図の上層の回路図は、ブロックダイアグラムのようなものであり、目視での全体像の把握にも便利です。またこの階層回路図は、回路内に論理記述が含まれているような場合にも有用です。 ざっと見渡してみてもこの階層回路にデメリットは見当たらす、現在ではこれが最も一般的な回路図構造として広く利用されています。 トップダウン設計とボトムアップ設計 既存の回路図を利用せず、全ての回路図を一から作成するような場合には、まず階層の最上位の回路図を作成し、それをブロックダイアグラムとして利用しながら下層の回路設計を進めます。これをトップダウン設計と呼びます。 しかし、通常、企業内には多くの技術資産が蓄積されており、検証済の回路を再利用できる場合があります。例えば、電源部などは設計済のものを使いまわす事が多いはずです。このような場合、既存の回路図シートを子回路図とし、そこから階層の上位に向かって設計を進めます。その時、この上位の回路図に配置するシートシンボルを、子回路図から自動的に作成する事ができます。 このように、下層の回路図から上層に向かって作業を進める設計方法を、ボトムアップ設計と呼びます。Altium Designerにはデバイスシートやマルチチャンネルデザインなど、回路図を使いまわす為の機能が豊富です。また論理記述を混在させる事もでき、これらはボトムアップ設計でよく利用されます。 ネット識別子と優先度の設定 回路図にはネットラベル、パワーポート、ヒドゥンピン、ポート、シートエントリなどのネット識別子によってネット名が与えられ、そのネット名が一致している箇所が全て接続されます。しかし、異なるネット名を持つ配線どうしを接続したい場合も出てきます。特に、既存の回路図を再利用する場合には、このようなケースが多発します。この場合には、シートエントリに与える名称を一致させる事によってネット名を統一し、同一ネットとして接続する事ができます。なおこれを行う場合には、[プロジェクトオプション]の[ネットリストオプション]にある[ネット名にシートエントリ名を使う]に、チェックが入っていなくてはなりません。 基板設計CADのAltium Designerでは使用できる回路図シートの枚数に制限は無く、マルチシートデザインを用いると、限り無く規模の大きい回路図を作成する事ができます。さらに、マルチシートデザインの利用に役立つ便利な機能も、数多く用意されています。マルチシートデザインでは、これらの機能を有効に活用する事に加え、的確なプロジェクトオプションの設定が重要になります。 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！ 記事を読む
タイトルブロックに迷わない為に タイトルブロックに迷わない為に 1 min Blog 回路図を作成する場合には、新しい回路図シートを開き、そのシート上にオブジェクトを配置して行きます。しかし、それだけで回路図が完成する訳ではなく、対外的なリリースに必要な図面情報をタイトルブロックに記入しなくてはなりません。 しかし、このタイトルブロックの内容はワークスペース上で直接編集する事ができません。また、基板設計CADのAltium Designerは、テンプレートによるカスタマイズ機能を備えており、使い始めには、その多様性に戸惑ってしまう事もあります。 そこで、今回は、このタイトルブブロックの全体像と利用方法についてまとめてみました。 タイトルブロックは通常、図面の右下に配置され、リファレンスゾーンと共に図面枠を構成しています。各項目への内容の記入はプリファレンスパネルを使って行います。また、タイトルブロックは、標準様式のものが予め用意されている他、カスタムテンプレートによって任意の様式のものを作成する事ができます。タイトルブロックはそれぞれの企業や団体によって様式が異なりますが、このカスタムテンプレートによって規定どおりの様式ものを用意する事ができます。 回路図シートの図面枠とタイトルブロックの種類 図面枠はタイトルブロックとリファレンスゾーンで構成されており、その設定はプリファレンスパネルを使って行います。またタイトルブロックは、一般的な様式として[Standard]と[ANSI]の2種類が用意されている他、テンプレートによるカスタマイズも可能です。 タイトルブロックへの情報の記入 タイトルブロックへの情報の記入は[Properties]パネルの[Parameters]ページで行います。テンプレートを利用した場合には、[Parameters]の各項目に入力した文字が即座に反映されます。また、文字のフォントとサイズは、テンプレートのスペシャルストリングに使用したものが適応されます。 テンプレートの編集 テンプレートをカスタマイズする事により、独自の様式のタイトルブロックを作成する事ができます。新規に作成する事もできますが、既存のテンプレートを修正する事により作成の手間を省く事ができます。テンプレートは[.SchDot]の拡張子を持つファイルによって提供されています。そして、回路図エディタにこの[.SchDot]ファイルを読み込むと、回路図編集と同じコマンドを使ってテンプレートを編集する事ができます。 通常、タイトルブロックの外形と記入枠は[Line]で作成しますが、DXFフォーマットで保存されたものを読み込んだり、他のツールからコピーアンドペーストで貼り付けたりする事ができます。 記入枠にはタイトルブロック用として予約済の、スペシャルストリングを配置します。またテンプレートには、[Parameters]の内容も保存されますので、会社名や住所などは、このテンプレートの段階で記入しておくとよいでしょう。 出来上がったテンプレートは、拡張子[.SchDot]で保存すると、回路図シートに割付ける事ができるようになります。 社外から設計を受託するような場合には、複数のタイトルブロックを使いい分ける事が必要になります。このような場合には、シンボルライブラリと共に、共通のリソースとして事前に必要なシートテンプレートを用意しておくとよいでしょう。 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！ 記事を読む
設計を正しく進めるためのBOM管理 1 min Blog Active BOMがあれば、憶測に頼らずにコンポーネントを選択して、最初から正しい設計を進めることができます。 Altium Designer すべての製造段階で作業をスムーズに進めるためのPCB設計ツール コンポーネントに対するフィードバックをもらわないと、作業を開始できないことにうんざりしていませんか？コンポーネントについての誤った情報や古いデータが原因で、予算に響く土壇場の変更が発生することに疲れていませんか？こうした問題に思い当たりがあるのなら、スケジュールに狂いが出ることに大きな不満を抱えていらっしゃることでしょう。回路図にコンポーネントを配置しながら、リアルタイムの部品情報をサプライヤーから直接入手できるとすればどうでしょう？回路図の作成中に、設計で使用するすべてのコンポーネントの詳細リストがあれば便利だと思いませんか？ これらはすでに実現しています。PCB設計ツールからコンポーネントの詳細な最新情報を入手できるのは、Altium DesignerのActive BOMがもたらす利点の1つにすぎません。BOM管理では、入手できる必要な情報がソフトウェアでリアルタイムに更新されるため、購買管理、請求管理、製品（開発）管理、製品ライフサイクル管理がはるかに容易になります。 Active BOM: 設計データで機能するもうひとつのポータル Active BOMは、Altium Designerに含まれる最新ツールの1つです。回路図エディタやPCBレイアウト アプリケーションとともに、設計データでポータルとして機能するこのツールでは、コンポーネントの完全な詳細リストを表示して、含まれるデータを設計で直接使用できます。回路図とレイアウトの両方でコンポーネントを横断選択できるため、設計中だけでなく設計の見直しにも大いに役立ちます。 Active BOMでは部品サプライヤーとのクラウド接続を通じて、部品の最新の価格や在庫状況、技術データを入手できます。これらの機能のほかにも、部品表レポートを直接作成することが可能です。こうした部品管理が生産性の向上にいかに役立つかがわかったら、もうActive BOMを手放せなくなるでしょう。 設計システム全体で活用できるActive 記事を読む
PCB設計および製造のためのASME基準 PCB設計および製造のためのASME基準 1 min Blog ASMEはPCB設計と展開について何を言っているのでしょうか？ 実は、製造のための設計中に考慮すべきASMEからの多くの重要な点があります。信頼性を確保するための重要なIPC基準のいくつかはASME基準から派生している一方で、他の文書化および図面基準はASME基準で明示的に指定されています。電気機械システム、自動車産業、または航空宇宙で作業するかどうかにかかわらず、適切な設計ソフトウェアは、これらの基準すべてに準拠したPCBレイアウトと文書を作成するのに役立ちます。 ALTIUM DESIGNER® 最高のツール、自動化された文書化、および生産計画機能を統合した統一されたPCB設計パッケージ。 ASMEは、あらゆる種類の機械製品に対する設計要件を指定する組織です。安全余裕、機械公差、機械図面に関する要件など、多くの事項がASME基準で指定されています。ASME基準やASMEコードのすべての側面に精通していないほとんどの設計者は、PCB設計に関する機械要件を認識していないかもしれません。 電子製品に使用されるプリント基板に関するさまざまなIPC基準を、ほとんどの電子設計者が認識しているべきです。これらの基準は、電子製品の製造可能性と信頼性を確保するために設計されていますが、関連するASME基準はPCB設計の異なる領域の寸法付けと公差により関心があります。 PCB設計に関する重要なASME基準 ASMEは、機械工学者がさまざまな設計の側面を適切に実装することに関心を持っているため、PCBに関するASME基準は、PCB設計のさまざまな側面に関する重要な幾何学的寸法および公差要件を指定しています。これらの重要な要件は、IPC 2615基準にも反映されており、適切な設計ソフトウェアを使用すると、寸法および公差情報をレイアウトおよびドキュメントに直接実装できます。したがって、ASME基準は、たとえばボイラー圧力容器および配管設計をカバーする一方で、それに内蔵されている任意のコンピュータチップもカバーします。コンピュータチップが故障すると、ボイラー圧力容器および配管が非常に危険になる可能性があります。 IPC基準との関係 IPC 2615の下での電子機器に関する重要な基準は、実際にはASME Y14.5Mから派生しています。プリント基板の寸法および公差に関するこれらの基準に準拠するには、超高精度のコンポーネント配置を可能にし、ルーティングおよびビア設計ツールとインターフェースするCADツールが必要です。また、機械図面に直接公差を指定する必要があります。 適切な設計ソフトウェアを使用すれば、PCBに重要な寸法および公差情報を追加するために、設計をコマンドラインベースのCADプログラムにエクスポートする必要はありません。他のPCB設計プログラムでは、プログラム間でデータを移動させる必要があり、同期が取れません。複数の設計プログラムを使用し、設計の異なる部分間で情報を手動で同期させる代わりに、ドキュメンテーション、レイアウト、回路図、部品表を通じて同期を強制する単一の統合設計パッケージが必要です。 ビアと穴のサイズおよび公差は、回路基板に関するIPC基準およびASME基準で取り扱われる領域の一つです。 ビアと穴の公差を指定する方法についてもっと学びましょう。 ASME/IPCの寸法および公差基準は、設計文書および図面にも適用されます。参照指定子の使用にまだ慣れていない場合でも、適切な設計ソフトウェアを使えばすぐに習得できます。 PCB設計ソフトウェアでの参照指定子の取り扱いについてもっと学びましょう。 よく文書化され、設計された回路図は、ボードの基礎を形成し、レイアウトが電子回路図および文書と適切に対応していることを保証します。 記事を読む
複雑な設計で威力を発揮するPCB配線ソフトウェア 1 min Blog 古いPCB配線ツールのせいで、作業が遅れたり、設計が脱線したりするようなことがあってはなりません。優れたPCB配線ソフトウェアを活用すれば、正確な設計を予定どおりに完了できます。 Altium Designer 専門家を対象とする、効果的で使いやすい最新のPCB設計ツール。 これまでは、PCB設計の配線作業に長い時間をかけることができましたが、現在の厳しいスケジュールでは、要求に対応できない配線ツールを使って時間を無駄にしている余裕はありません。ツールに邪魔されることなく、最初から正しく配線を進める必要があります。また、レイアウトツールとスムーズに同期する回路設計ツールを使用すれば、これらのツールを連携させるために無駄な時間を割く必要はありません。配線が終わった後は、すべての設計内容をチェックして、製造図を自動的に作成できる完全なツールがあれば、予定より早く仕事を完了できます。足を引っ張られてしまう旧式の配線ツールに依存するのはやめ、必要な機能がすべて揃っているAltium Designerに目を向けてください。 クラス最高のPCB配線ソフトウェア 配線ツールが最大限に機能するためには、強力なプラットフォームを基盤に構築されていなければなりません。Altium Designerはこの要件を満たしています。業界で30年以上にわたって研究を続け、最良のPCB設計ツールの開発に取り組んできたAltiumは、Altium Designerの中核を成す64ビットのマルチスレッド アーキテクチャーを構築しました。これは、搭載されるすべてのツールの基盤となっています。さまざまなインタラクティブ配線や自動配線のツールを思いのままに活用できるため、どんな問題も解消します。 こうしたツールには、Altium Designerのプレミア機能であるActive Routeが含まれます。このユーザー主導の自動配線システムでは、正確な手動のような配線がオートルーターのスピードで完了します。現在の設計作業では、高速設計に伴うルールや制約に対処しなければなりません。Altium DesignerのxSignalsウィザードでは、複雑なトポロジーの配線ルールを作成できます。PCB設計でのトレース配線ツールでは、Altium Designerに勝る製品が見つからないでしょう。 高速設計の要求に対応する配線ツール Altium Designerには、強力なプラットフォームと高度な配線ツールが用意されているほか、必要な高速配線ルールも作成できます。 64ビットのマルチスレッドシステム 記事を読む