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In PCB design, a Simulation Engineer is a specialist who uses testing and simulations to evaluate the performance of products in controlled environments. Their expertise is especially valuable during pre-production and testing phases, where they can help a company make informed decisions about whether to invest in the full-scale development of a product. Simulation Engineers rely on a variety of cutting-edge technologies, including modeling, 3D visualization software, and design testing platforms.

Simulation Engineers are sometimes referred to by other job titles, such as Modeling and Simulation Engineer or Testing Engineer. These titles reflect the broad range of skills and expertise required for success in this role, from modeling and simulation to testing and verification. Overall, Simulation Engineers play a critical role in ensuring that PCB designs meet the necessary performance standards and can help companies make informed decisions about product development.

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SI 記事 1 PCBデザイナーのための究極の高速信号整合性入門 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 シグナルインテグリティの基礎 シグナルインテグリティとは、PCB（プリント回路基板）を通過する電気信号の品質と信頼性を指します。高速PCB設計において、シグナルインテグリティを維持することは重要であり、わずかな信号の歪みでもデータの破損、通信エラー、全体的なシステムの故障につながる可能性があります。インピーダンスの不一致、クロストーク、信号の反射、電力の変動などの要因がシグナルインテグリティに大きな影響を与えるため、慎重な設計と分析が必要です。 PCBにおけるインピーダンスの理解 PCB設計の文脈において、インピーダンスとは、交流が回路を通過する際に遭遇する抵抗のことです。このインピーダンスは、トレースの幅や厚さ、これらのトレースの間に使用される誘電体材料の種類、PCBの層の全体的な構成など、さまざまな要因によって形成されます。高速PCBアプリケーションでは、信号の反射を避け、信頼性の高いデータ伝送を保証するために、一定のインピーダンスを維持することが重要です。 高速PCB設計におけるインピーダンスの一貫性を確保するために、いくつかの戦略的な技術が適用されます： 制御インピーダンストレース： エンジニアは、目標インピーダンス値を達成するために、トレースの幅や間隔といった幾何学的特性を設計します。高度なシミュレーションツールが使用され、これらのインピーダンスレベルを生産前にモデル化し検証します。例えば、特定の信号トレースに対して50オームのインピーダンスを確立することが設計要件となる場合があります。シミュレーションを通じて、トレースの寸法はこの仕様を一貫して満たすように微調整されます。 差動ペア： 高速信号伝送において、信号はしばしば差動ペアとして配線され、これは2つの補完的な信号が同時に送信されることを意味します。この構成はインピーダンスを安定させるだけでなく、ノイズの軽減にも役立ちます。USB 3.0技術において差動ペアが一般的に使用され、信号の整合性を向上させ、電磁干渉を減少させます。 材料選択： 基板材料の選択は、インピーダンス安定性に大きな影響を与えます。一貫した誘電特性を持つ材料を選択することで、PCB全体でインピーダンスが変動しないようにします。例えば、安定した誘電定数で知られる標準のFR4材料は、回路基板全体でインピーダンスの一貫性を維持するためによく選ばれます（トレースが長すぎない場合）。 Altium DesignerのPCBスタックアップエディターに統合された電磁場ソルバー 反射と信号終端 信号反射は、信号がその経路に沿ってインピーダンスの不一致に遭遇したときに発生し、信号の一部がソースに向かって反射することを引き起こします。この反射は信号を歪ませ、データエラーを引き起こし、全体的な信号の整合性を低下させる可能性があります。インピーダンスの不一致の一般的な原因には、トレース幅の急激な変化、ビア、コネクターが含まれます。 終端技術は、伝送線のインピーダンスを負荷と一致させ、反射を最小限に抑えるために使用されます： 直列終端： これは、信号源の近くに抵抗を直列に配置することを含みます。これは短いトレースに対して単純で効果的です。例えば、高速メモリインターフェースでは、トレースインピーダンスに一致させ、反射を防ぐために33オームの直列抵抗が使用されるかもしれません。 並列終端： 記事を読む
効率的なDC-DCコンバータ設計 効率的なDC-DCコンバータ設計：Altium Designer 24 MixedSimによる自動測定 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 現代の電子機器における主要な課題の一つは、特定の電源供給ソリューションを提供することです。このセクションは、ACからDCへのコンバーターやDCからDCへのコンバーターなど、さまざまなSMPS（スイッチングモード電源）で構成されることがあります。高電力アプリケーションでは、ACからDCへの変換には、デバイスの良好な電力因数（すなわち、高調波の削減と見かけ上の電力消費の削減）を達成するためにPFCコントローラーが必要になる場合があります。SMPS設計における典型的な課題は： 設計に必要な電源電圧と電流を達成するためのSMPSレギュレーターの数； 実装コスト； 設計を実装するために必要なエリア； レイアウト設計； 効率と熱削減または熱管理設計のサポート。 ポイント"d"と"e"は、Altium Designer Mixed Simulationを使用することで容易に対処できます。例えば、Altium Designerと統合できるKeysightのPower Analyzerを使用して、PCB内の電流密度をシミュレートできます。この記事では、DC-DCバックコンバーターをより効率的にする方法について掘り下げ、その効率を迅速に見積もるための簡単で効果的なヒントをいくつか共有します。 バックコンバーター設計について 基本的なバックコンバーターの回路図は 図1に示されています： 図1 4つのオペアンプを使用して、ランプ信号発生器（U3A）、エラーアンプ（U1B）、ランプ信号のバッファ（U2B）、および変調器（U2A）を作成します。基準電圧は、RCネットワークを介してエラーアンプに接続されたDCソースとしてシミュレートされ、ソフトスタート機能を提供します。 図1は、PWM変調を使用して出力電圧を設定する電圧モードコンバータです。 電力段はQ1、L1、D2、およびC2を中心に構築され、R7がコンバータの負荷抵抗として機能します。U3Aに関連するコンポーネントは動作周波数を設定し、C1を変更することで簡単に調整できます。C1を4.3nFに設定すると、周波数は約100kHzになります。 コンバータの安定性に影響を与える補償ネットワークは、安定性またはステップ応答（C4、C3-R10、およびR12-C6）を改善するために調整できます。R8とR9は、基準電圧とともに出力電圧を設定します。この場合、R8とR9は1:2の分割器を作成し、出力電圧を6Vにします。 記事を読む
SPICEシミュレーションモジュール - 自動測定 SPICEシミュレーションモジュール：設計の課題で時間とお金を節約するために、シミュレーションで自動測定を使用する方法 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 電子回路のシミュレーションは、設計成功の鍵となります。SPICE回路シミュレータは、設計分析を加速するために使用できます。Altium Designerは、効率的かつ正確な方法で設計をシミュレートするのに役立ち、回路の機能運用について深い洞察を提供します。 Altium Designerでの主要な分析の一つが、回路の時間領域シミュレーションである過渡解析です。過渡解析の例を図1に示します。カーソルのペアを使用して、信号値の周波数を決定できますが、信号量は 「Measurements」というツールを用いて簡単に自動化できます。図1に示された回路の測定設定の例を図2に示します。 図1 - シンプルな電圧モードのバックコンバータ 図2 - バックコンバータの測定設定 Altium DesignerのSPICEシミュレータにおける自動測定 Altium DesignerのSPICEシミュレータには、さまざまな自動測定が利用可能です。その一部を図3に示します。これらの信号量は、すべての現代のオシロスコープで利用可能な測定オプションとして扱うことができます。例えば、信号のピークtoピークレベルやRMS電圧の明確な指示は、DSOだけでなくAltium Designer SPICEシミュレータでも表示できます。これらの測定の設定には、時間範囲分析と、測定によっては分析が行われる信号レベルの1つまたは2つのパラメーターのみが必要です。後者は、例えば周波数測定に必要です。 図3 - 自動測定タブの一部のリスト 記事を読む
製品開発を加速するための現代の要件とシステムエンジニアリングの適用 44 min Webinars システムエンジニア/アーキテクト プロダクトマネージャー 技術マネージャー +3 システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト プロダクトマネージャー プロダクトマネージャー 技術マネージャー 技術マネージャー テスト技術者 テスト技術者 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

ウェビナーを視聴して、電子製品開発の未来を探求しましょう。特にAltiumが最近行ったValispaceの買収に焦点を当てます。Valispaceが要件管理とシステムエンジニアリングをどのように変革し、協力を促進し、設計プロセスを加速し、より良い製品につながるかを理解します。

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アジャイル・ハードウェア開発 カバー写真 原則が健全である理由、しかし戦術は再考が必要である 1 min Blog シミュレーションエンジニア 機械エンジニア プロジェクトリーダー（マネージャー） +7 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 機械エンジニア 機械エンジニア プロジェクトリーダー（マネージャー） プロジェクトリーダー（マネージャー） テスト技術者 テスト技術者 技術マネージャー 技術マネージャー 私たちの「アジャイルを解明する」シリーズの最終回では、ハードウェア開発がアジャイル手法と交差する複雑な風景をナビゲートします。アジャイルの基本原則は確かな基盤を提供しますが、 電子ハードウェアのユニークな課題に適用される場合、戦術の再評価が不可欠になります。探求の旅で、アジャイルの共通の要素と儀式を解き明かし、それらを具体的な製品開発の文脈で変革する方法を探ります。 アジャイルマインドセットを採用し、一貫して育むことから始める ハードウェア開発における日々のソフトウェアアジャイル実践を強力な利点に高めるための戦術的調整に深く潜る前に、アジャイルマインドセットの基本的な原則をまず受け入れることが重要です。良いスタート地点は、 アジャイル宣言の意図を考慮し、ハードウェア開発のニーズに合わせて言語を修正することかもしれません。以下の表は、ハードウェア開発のための一つの潜在的な宣言を提供します。 各マニフェストの意図の簡単な要約は、 「協力して反復的な開発と学習のアプローチを用い、顧客が本当に価値を見出すものを発見し、提供しましょう。」となるでしょう。もちろん、これはほぼすべてのプロジェクトにとって理にかなっており、チームが日々の開発戦術に没頭する中で、これらの基本的な原則を念頭に置くことが重要です。 方向性計画の重要な役割 アジャイルの反復的な性質は、時に初期計画が後回しにされ、とにかく始めることに重点が置かれるような印象を与えることがあります。しかし、物理的および電子製品の設計と開発の複雑なプロセスをナビゲートするためには、ある程度の事前計画が不可欠です。徹底的な事前計画ではなく、反復的な学習と実行を通じてチームを開発の旅に導くロードマップと考えてください。 アジャイルハードウェア開発の初期計画には、明確な目標の設定、マイルストーンの定義、そして熟考されたプロトタイピングと フィードバック戦略を通じたリスク評価の軽減が含まれます。これにより、チームはアジャイルの適応性と成功したハードウェア開発に必要な構造化された計画の間のバランスを取ることができます。 ユーザーストーリーと作業項目の分離 このシリーズの前の記事で議論したように、 アジャイル「専門家」はしばしば、ハードウェアチームにタスクを定義するためにバックログをユーザーストーリーで埋めるよう促します。ハードウェアのユーザーストーリーを考えてみましょう。新しいフォークリフトの開発を計画していると仮定します。次のようなユーザーストーリーを書きます： "ユーザーとして、素材をすぐに取り出せるようにしたいので、在庫の移動にかかる時間を節約できます。" ハードウェア開発者は何をすべきか知っていますか？おそらく知りません。解決すべき問題の側面が多すぎます。実装には、フォークリフトの速度、フォークアタッチメントの精度、インテリジェントな在庫感知、在庫の向き、その他多くの要因が関わるかもしれません。これらのユーザーストーリーは、具体的な機能やタスクではなく、 製品要件や作業項目というよりも、顧客の目標になるべきです。 ユーザーストーリーは、アジャイルなハードウェア設計フローにおいて、顧客のニーズに焦点を当て、顧客が達成しようとしている結果を明確にするための場所があります。しかし、物理製品のユーザーストーリーは直接的に機能、属性、またはタスクに翻訳できないため、それらはタスクバックログを開発するための出発点となり、バックログアイテム自体にはなりません。 実証可能な進捗と成功のためのプロトタイピング戦略 計算されたプロトタイピングは、ハードウェア開発における要であり、その重要性は過大評価できません。アジャイルの伝道師は、迅速なソフトウェアリリースの美徳を説きますが、ハードウェアの領域では、 記事を読む
アジャイル・ハードウェア開発に関する一般的な誤解のカバーフォト 多くのアジャイル「グル」がハードウェア開発について誤解していること 1 min Blog シミュレーションエンジニア 機械エンジニア プロジェクトリーダー（マネージャー） +7 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 機械エンジニア 機械エンジニア プロジェクトリーダー（マネージャー） プロジェクトリーダー（マネージャー） テスト技術者 テスト技術者 技術マネージャー 技術マネージャー アジャイル手法は、ソフトウェア開発の世界に根ざしており、技術業界において変革的な力として称賛されています。しかし、ハードウェアおよび電子機器の開発に進出するにつれて、アジャイル原則の見かけ上スムーズな適応は、課題と誤解の迷宮に直面します。この3部構成の探求の第1回目では、 ハードウェアとソフトウェア開発の違いから生じるアジャイルの課題を分析しました。この記事では、アジャイル「専門家」によって広められた神話を検証します。 電子ハードウェア開発におけるアジャイルの複雑さに踏み込む前に、アジャイルのコーチやコンサルタントを非難することが私たちの意図ではないことを明確にすることが重要です。私たちは、彼らの善意と、顧客がアジャイル手法の利点を享受するための熱意を認識し、評価しています。批判が生じることもありますが、それはハードウェアの微妙な違いを十分に理解していないことから来るものであり、批判することが目的ではありませんが、アジャイル原則を効果的に適応させ、ハードウェア開発の特定の要求を満たすことが目的です。私たちの焦点は、このユニークな文脈でその利点を活用するためにアジャイル戦術を調整し、アプローチを変更しつつも原則を保持することです。 神話＃1：柔軟で適応し続ける必要があります アジャイルの専門家は、反復的な実行、フィードバックループ、そしてソフトウェアのデジタル領域で栄えている迅速な適応性の長所を正しく賞賛しています。しかし、これらの原則をハードウェアや電子機器の具体的な風景に移行することは、純粋なデジタルスペクトラムにはない複雑さの層を導入します。物理的な解決策は、そのソフトウェアの対応物とは異なり、「完成」する必要があります。部品を注文し、金型を製造し、厳格な製造ニーズを満たすためです。アジャイルの絶え間ない変化への呼びかけは、ゲームの遅い段階でさえ小さな変更が必要な場合、ハードウェアの容赦ない性質と衝突します。 これに対応して、ハードウェア開発にアジャイルを適用するには、パラダイムシフトが必要です。それは絶え間ない変更についてではなく、 プロトタイピングと、時間、予算、リソースの制約内で価値を最大化することを目指す、迅速な学習と実行サイクルに基づく、情報に基づいた戦略的な適応についてです。アジャイルの機敏さと物理製品の最終性の要求との間のダンスは、より良心的なイテレーション計画と、プロジェクト全体を通じてリスク削減への深いコミットメントを必要とします。 神話＃2：毎スプリントで動作するプロトタイプを開発する必要があります アジャイルの純粋主義者がよく唱える、2〜3週間ごとに完全に機能するプロトタイプを開発する 「スプリント」はアジャイルであるための普遍的な「必須」項目とされていますが、このアプローチの実用性は、ハードウェアおよび電子機器の開発（および予算）の現実に直面して崩れます。何かを構築し、進捗を示し、この結果を使用して貴重な技術的および商業的フィードバックを得て、次のイテレーションに役立てるという考え方は正しいです。しかし、各ハードウェアプロジェクトは、独自の目標、依存関係、リードタイムの制約、必要なイノベーションの領域、およびリスクを持つ独立したエンティティです。そして、各プロジェクトは、プロトタイピングと学習に対する独自のアプローチを受けるに値します。 アジャイルなハードウェア製品開発を真に受け入れるためには、チームはワンサイズフィットオールの考え方を捨てる必要があります。代わりに、プロジェクトのニーズを慎重に検討し、創造的で学習とプロトタイピングの戦略を導き出すために協力する必要があります。"プロトタイプ"は、予備的なパンフレットから、スティーブ・ジョブズの有名な「ポケットに1000曲を入れる」iPodモックアップのような泡のモックアップ、部分的または完全に機能するプロトタイプまで、あらゆる実証可能な成果物であることを認識することが重要です。 神話＃3：バックログにストーリーを追加して、ただ始める アジャイル手法の固有の強みは、従来のウォーターフォールアプローチよりもプロジェクトをはるかに迅速に開始できる能力にあります。実際、アジャイルハードウェア電子プロジェクトにおいては、概念の特定から開発の開始までの期間が大幅に短縮されていることがわかっています。この期間は、従来の段階的アプローチの下では多くの場合、数ヶ月または数年に及ぶことがありましたが、アジャイル方法では数週間または数日にまで短縮されています。もちろん、この劇的な結果の一部は、私たちが「開発の開始」と定義する方法にあります。 ソフトウェアにとって、これは簡単です。アジャイルの専門家は、ソフトウェア機能を定義するためのユーザーストーリーの作成、それらをバックログに優先順位付けし、スプリントを開始することを推奨しています。しかし、ハードウェアでは、少なくともプロジェクトを正しい方向に導くために、アーキテクチャ、重要な望ましい属性、制約、およびその他の要因の理解を伴う最低限の事前計画が必要です。この事前の努力は、「動作するソフトウェアが進捗の主要な尺度である」と「開発の遅い段階でさえ、変更される 要件を歓迎する」というアジャイルの原則と明らかに衝突するように見えるかもしれません。 和解は、製品開発の前段階に一般的に理解されているアジャイルの戦術を適応させることによってバランスを見つけることにあります。ハードウェアのアジャイルプロジェクト管理は、プロジェクトの戦略的意図に沿って迅速に開始し、従来のアプローチよりもはるかに多くの未知数を受け入れることを可能にします。その後、チームはアジャイルの反復学習を使用して最適な解決策を定義し、スケジュールとリソースの制約内で製品価値を高める戦略的変更に対して開かれた心を持って協力することができます。 神話＃4：すべての作業項目をユーザーストーリーとして定義する 多くのアジャイルの専門家が唱える重要な指示の一つは、すべての開発作業をユーザーストーリーとして定義すべきだということです。このアドバイスは、システムコンポーネント、インターフェース、他のエンジニアなども「ユーザー」として扱うべきだと続けています。このアドバイスにより、ほとんどの電子機器およびハードウェア開発者は頭を悩ませ、遵守に苦労しています。 ソフトウェアチームがアジャイルの実践をすんなりと採用している主な理由の一つは、顧客のニーズを伝統的な要件文書や詳細なユースケースで文書化することが非常に無駄であり、チームにほとんど価値を加えなかったからです。なぜユーザーが何をしようとしているのかを宣言し、その機能を文書化するためにユーザーストーリーを書き、それを開発タスクとして扱わないのでしょうか？これは自己文書化するだけでなく、これらのストーリーが一貫して優先され、顧客との検証が行われれば、変化に対応し価値を最適化するための完璧なクローズドループシステムを持つことになります。素晴らしいですね！ ハードウェア開発のためにユーザーストーリーを直接作業項目として書き、それらを価値ある顧客の成果に追跡するこの試みは、多くのハードウェアチームにとってアジャイルの限界点であることがよくあります。ハードウェアを定義することは、ソフトウェアを定義することとは異なります。従来の製品要件文書（PRD）や機能仕様は、ハードウェア開発者にとって安心感を提供するだけでなく、彼らの作業を分解して提供するために必要な詳細を提供します。開発者に「処理ユニットとして、クリーンな入力を保証するために電圧調整が必要です...」のようなユーザーストーリーを書かせることは、ユーザーストーリーを通じて顧客価値を捉える目的を無効にし、ソフトウェア開発者がアジャイル原則で取り除こうとした非価値の無駄を追加します。 記事を読む
アジャイル・ハードウェア開発ブログシリーズのカバー ハードウェア開発がただ…異なる5つの方法 1 min Blog 機械エンジニア プロジェクトリーダー（マネージャー） シミュレーションエンジニア +7 機械エンジニア 機械エンジニア プロジェクトリーダー（マネージャー） プロジェクトリーダー（マネージャー） 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 テスト技術者 テスト技術者 技術マネージャー 技術マネージャー 電子ハードウェア開発におけるアジャイル手法の実装に伴う独自の課題と戦略を探求します。アジャイルフレームワーク内でのハードウェアとソフトウェア開発の主な違いを理解します。 記事を読む