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シミュレーションと解析

シミュレーションと解析は、回路図ではプリレイアウト、完成した物理設計ではポストレイアウトで実行できます。Altium Designer には、SPICEシミュレータ、反射やクロストークのシミュレータ、サードパーティのフィールドソルバとの統合など、両方の領域で成功するためのリソースが含まれています。シミュレーションツールの使用や設計における電気的挙動の解析については、ライブラリのリソースをご覧ください。

PCBシミュレーション PCB Design and Simulation Workflows Altium DesignerのSPICEシミュレーション xSignals in Altium PDN Analyzer for DC Power Integrity
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ノイズの多い電源レール ノイズの多い電源レールのフィルタリング方法 1 min Blog 電気技術者 電気技術者 電気技術者 電源がオシロスコープでクリーンな電力を生産しているように見えても、実際のシステムでの電源の動作はノイズを生じさせたり、ノイズに影響されやすいことがあります。電源レールはしばしば、同じ電圧でシステム内の複数のデバイスに電力を供給する必要がありますが、システムの異なる部分でクリーンな電力が必要です。その場合、メインレール上のノイズは、システムの異なる部分に供給される前にクリーンアップする必要があります。 コンポーネントが動作する周波数範囲に応じて、これは単純なフィルタ回路、追加のキャパシタンス、および特定の場合にはフェライトビーズを使用して行うことができます。したがって、このブログでは、ターゲットデバイスに電力を供給するために電源レール上で異なるタイプのフィルタ回路を使用できる場合についていくつかのケースを概説します。場合によっては、レールを複数のレギュレータを持つ異なるレールに分けるのが最善の場合もありますが、他の場合では、単一のレールから引き出して異なるデバイスにクリーンな電力を供給するためにフィルタリングすることができます。 クリーンな電力のためにフィルタリングが適用される場所 クリーンな電力が異なるデバイスに届くようにフィルタリングを適用する場所を視覚化することができます。下の画像は、電源ツリーのブロック図としての例を示しており、電源ツリーの異なるセクションにフィルタリングが適用されています。この画像は、レールが直流電圧を提供し、各レールから複数のデバイスが引き出されていることを前提としています。 ここで重要な文脈は周波数の問題です。異なる周波数範囲で電力を必要とする異なるデバイスは、異なるタイプのフィルタリングで動作することができます。例えば、DCでのみ動作するデバイスには、低いカットオフを持つローパスフィルタリングが適しています。対照的に、非常に高速なI/Oを持つデジタルデバイスは、DCレールから電力を引き出しているにもかかわらず、非常に高い周波数まで低インピーダンスを持つ電源レールが必要です。 異なる周波数範囲での電力の安定性が、どのタイプのフィルタリングが適切かを決定します。 以下の表は、異なるタイプのフィルタリングが使用できる例をいくつか概説しています。 直流負荷 ローパスフィルタリング、高次のフィルタ回路である可能性があります 低周波数（DCからMHz） RCまたはLC回路を用いたローパスフィルタリング、ポールフリーの伝達関数が必要です 高周波数（MHzからGHz） 通常はデジタルコンポーネントの領域で、非常に低いインダクタンスを持つキャパシタンスが必要です さて、異なる周波数範囲での例を見てみましょう。 直流コンポーネント コンポーネントがDC電源のみを必要とし、電源レールにスイッチング動作やAC電流が流れない場合、低通フィルタリングが適切です。これには、高次の低通フィルタリングも含まれます。以下のコンポーネントや回路のいずれかで適用できます： 低通LCフィルタ 低通RCフィルタ フェライトビーズ 大容量キャパシタ 記事を読む
PCB インピーダンス表 PCBインピーダンス表の読み方 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 PCBインピーダンス表は、特定の層におけるトレースインピーダンスの値を示していますが、デザイナーが材料やスタックアップを選択しない限り、その値は示されません。 記事を読む
RF PCB設計用のPTFE材料の種類 RF PCB設計用のPTFE材料の種類 1 min Blog 製造技術者 電気技術者 製造技術者 製造技術者 電気技術者 電気技術者 PTFE（テフロン）のPCB材料は、RF PCBスタックアップにおける魔法の弾丸と見なされることがあります。設計に適したPTFEベースの材料を選択してください。 記事を読む
224G PAM-4 PCB設計 224G PAM-4 チャネルのためのPCBおよびパッケージデザイン 1 min Blog 電気技術者 電気技術者 電気技術者 次のインターフェースとパッケージングのマイルストーンである224G PAM-4が登場しました。これらのチャネルがどのように設計されてブロードバンド信号の整合性を提供できるかについて説明します。 記事を読む
EMCにおけるヒューマンボディモデル EMCにおけるヒューマンボディモデルの概要 1 min Blog 電気技術者 電気技術者 電気技術者 ヒューマンボディモデルは、人体からの電荷の蓄積と放電の説明を提供し、ESD中に電荷が回路内でどのように再分配されるかを理解する方法を提供します。 記事を読む
シミュレーション駆動型PCB設計 シミュレーション駆動設計は、PCBの信号問題などを解決できます 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 電子業界や研究分野で働いている場合、シミュレーションが日常的な作業の一部である可能性があります。よりシンプルなシステムは直感に頼って設計され、設計完了後にシミュレーションされますが、高周波で動作するまたは非常に高いデータレートを必要とするより高度なシステムは、PCBレイアウトが完了する前後に資格が必要です。シミュレーションソフトウェアは、多くの高度なシステムのPCB設計において、より重要な役割を果たさなければなりません。 残念ながら、多くのシミュレーションツールは、PCB設計ソフトウェアのユーザーによる使用を想定して作られていないため、ほとんどの設計者にとって直感的ではありません。しかし、これらのシステムは使いやすさの面で大きく改善されつつあり、設計プロセス内での使用がシミュレーションツールを非常に強力にするものです。 PCBシミュレーションで調べるべきこと 電子設計におけるシミュレーション駆動型設計は、設計ツール、データ管理システム、およびシミュレーションアプリケーション間のインターフェースを作成することから始まります。今日のプロの電子設計チームは、電気、機械、熱、および信頼性の分野にまたがる経験を持つ多機能チームです。設計チームは、物理設計データを迅速に共有し、シミュレーションモデルをエクスポートし、設計評価シミュレーションを実行するのに役立つシステムを必要としています。 PCBのシミュレーション駆動型設計プロセスは、3つの広範な領域にわたり、特定のプロセスに従います： 回路シミュレーション 基板レベルのシミュレーション 組立シミュレーション このプロセスは反復的であるため、以前のステップに戻ることを示す矢印を描きます。回路シミュレーションの結果で問題が特定された場合、回路設計を修正するために回路図に戻る必要があります。PCBシミュレーションの段階で、結果は回路、PCBレイアウト、またはその両方の修正を必要とすることを示すかもしれません。これは、EMIシミュレーション、SI/PI、および熱シミュレーションの場合に当てはまります。これらの結果はすべて、回路に必要な変更を示す可能性があり、それによってPCBレイアウトの変更を余儀なくされるかもしれません。 回路シミュレーション（伝送線を含む！） SPICEを使用する人は、回路シミュレーションについてよく知っています。SPICEシミュレーションでは、時間領域と周波数領域の両方で、重要な振る舞いの広範囲を調査し評価することができます。SPICEシミュレーションは、回路設計者の主要な支柱であり、基本的な アナログ回路と電力回路が意図した機能を提供するかどうかを決定する 後のシミュレーションで回路の電力期待値を使用する 精密回路のコンポーネント許容差を検証する 現象論的論理回路で特殊ロジック機能を検証する これらのタスクは、コンポーネントのモデル定義が利用可能である限り、SPICEシミュレーションで実行できます。上記のエリアのいずれかは、それ自体の記事のスペースを取る可能性がありますが、ここではそれらの点については触れません。 デジタル信号の整合性やRF信号のシミュレーションが回路やスキーマティックレベルで必要なシステムは、はるかに高度であり、その構造の振る舞いを定義する等価回路モデルまたは線形ネットワークが必要です。これらの構造を回路で使用するシミュレーションでは、ネットワークパラメーター、 通常はABCDパラメーターや他の線形ネットワークパラメーターセットを使用して、線形コンポーネント間で簡単にカスケードできます。 意図したスタックアップで候補となる伝送線またはRF構造を設計する Sパラメーターや伝達関数を使用して、通常はその性能をシミュレートする 記事を読む
静電気放電（ESD）保護のためにコンデンサを使用すべきか？ 静電気放電（ESD）保護のためにコンデンサを使用すべきか？ 1 min Blog 電気技術者 PCB設計者 エンジニアリングスペシャリスト 電気技術者 電気技術者 PCB設計者 PCB設計者 エンジニアリングスペシャリスト エンジニアリングスペシャリスト コンデンサは、ESDからシステムを完全に保護することはできません。包括的な保護には他のコンポーネントも必要です。 記事を読む