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高速設計プロセスにおけるシグナルインテグリティの採用 高速設計プロセスにおけるシグナルインテグリティの採用 1 min Whitepapers TTLや新しいロジックファミリーのスイッチング速度がMbpsやGbpsのデータレートでデータを処理できるほど速くなった今、高速設計技術はほぼすべてのPCB設計者にとって不可欠です。デジタル信号の立ち上がり時間が速くなるにつれて、設計者はインターコネクトを短くするか、信号完全性の問題を防ぐための重要な設計戦略を考案するかのどちらかをしなければなりません。今日のエンジニアは、高速PCB設計プロセスでの信号完全性シミュレーションと分析のための完全なツールセットが必要です。今、高速回路基板のための強力なルーティングとレイアウトツールと一緒に、最も強力な信号完全性機能にアクセスできます。高速PCB設計に最適なPCB設計アプリケーション、Altium Designerをお試しください。 ALTIUM DESIGNER 信号完全性ツールと高度な高速PCB設計機能を統合した統一されたPCB設計パッケージ。 高速PCB設計には、電気エンジニアが取り組むことができる最も難しいタスクのいくつかが含まれます。一般的な誤解は、高速PCB設計はシステムクロック周波数の機能であるというものです。むしろ、高速は信号の立ち上がり時間によって決まります。長さと立ち上がり時間の関係が、PCBスタックアップ設計でのインピーダンス制御が必要かどうか、およびトレース幅を指定する必要があるかどうかを決定します。 さらに、信号間のタイミングは、ボード全体でデータが同期されることを保証するために重要です。過去には、エンジニアはスプレッドシートで全てを追跡することによって、タイミングと長さの調整に対処しなければなりませんでした。これにより、ネットごとに各個別の長さセグメント、ビアの深さ、抵抗の長さ、ピンの長さを追跡することができました。それぞれのネットについてすべてを合計し、必要に応じて信号長を追加した後、グループ内のすべてのネットの長さを均等にすることができました。これは、長さのマッチングと高速設計全般において、煩雑で時間がかかる古い方法です。 Altium Designerは、高速PCB設計専用に構築されており、高度な製品をフルスケールの製造に導くお手伝いをします。複雑な高速システムは、複数の設計ルールに準拠する必要があり、Altium Designerは成功裏に設計ルールを作成し、準拠を保証するために必要なツールを提供します。ここでは、Altium Designerが高速PCB設計を容易にする方法と、高速回路基板で注意すべき点について説明します。 ソースと2つの受信機の間の長いネット上の高速信号。 高速PCB設計における一般的な信号整合性の問題 設計者は、高速PCB設計において多くの信号整合性の問題に直面しています。高速PCB設計で最も一般的な信号整合性の問題は次のとおりです： クロストーク 反射とインピーダンス制御 平行ネット間のスキュー ピンパッケージ遅延 これらの問題は、方程式や公式で予測するのが難しい場合がありますが、強力な信号整合性シミュレーターで分析することができます。適切なレイアウトツールを使用することで、高速信号パスが重要な設計制約を侵害しないようにすることができます。最後に、統合フィールドソルバーを備えた設計ソフトウェアは、高速信号の歪みを防ぐためにトレースが一貫したインピーダンスを持つことを保証します。 高速PCB信号整合性は、PCBスタックアップから始まります 記事を読む
追加のスクリーン領域で生産性を向上させる方法 追加のスクリーン領域で生産性を向上させる方法 1 min Whitepapers 電子設計において、可能な限り生産性を向上させる必要があります。そのため、電子設計者は、それを助ける技術に対しても本能的な親和性を持っています。長期的に時間とお金を節約することを意味するなら、最新のツールやトレーニング、その他の機能にお金を投資することをいとわないのです。しかし、よく見落とされがちで、しかもそれほど費用がかからない別の領域があります。それはスクリーンのリアルエステートです。 導入 もはや単一のモニターでは不十分です。標準的な構成は2つのモニターであるべきです。実際、一目で必要な情報の量や、同時に開いて見えるようにする必要がある編集ウィンドウの数によっては、3つや4つのモニターに投資することを決めるかもしれません。このシンプルで比較的安価なアップグレードは、あなたの生産性を飛躍的に向上させることができます。 日常業務 複数モニター環境で働くことの最も直接的で顕著な利点を見てみましょう。これらは、より多くのスクリーンスペースを使って、より速く行うことができる毎日行う小さなことです。 カット＆ペースト - 些細でありながらも、編集作業中に誰もが何度も行う作業です。あるウィンドウからコピーして、別のウィンドウにペーストします。そして、おそらく一つのモニター内で画面を分割したり、異なるアプリケーション間でタブを行き来したりする際の苦労も経験しているでしょう。これは痛みを伴うプロセスかもしれませんが、そうである必要はありません。画面のリアルエステートを増やすことで、両方のウィンドウをフルサイズで即座にアクセス可能にすることができます。この効率の向上だけで、ほとんどの組織において、デザイナーに少なくとも2つのモニターを装備するために必要なROIを正当化するのに十分な生産性の向上をもたらします。 デジタル指示に従う - 現在のプロジェクトで、あなたは慣れない作業を行う必要があります。しかし、心配はいりません。プロセス全体をステップバイステップで詳しく説明したウェブページやPDFファイルがあるので、正確に作業を進めることができます。ただし、各ステップを実行した後、次に何をするべきかを確認するために指示ページに戻る必要があります。再び、些細なことのように思えますが、2つのアプリケーション間を絶えず切り替えることは、時間の無駄であり、面倒な作業です。セカンドモニターを追加するだけで、指示書を常に完全に表示させることができ、もう一方の画面でステップバイステップで作業を進めることができます。これだけでも、ほとんどの組織で十分な時間を節約でき、追加のモニターのコストを正当化することができます。 オンライン研修と会議 - Skype会議中に重要な文書を参照する必要がある人なら、誰でもよくある状況です。必要な文書にアクセスするためには、チャットウィンドウを最小化してデスクトップを検索する時間を費やします。もちろん、事前にすぐにアクセスしやすい場所に置くと考えていましたが、それでもアクセスするのに余分な時間がかかり、あなたの時間だけでなく、あなたを待たなければならない会議の全員の時間も無駄にします。オンライン会議中に、会議のビューを維持しながら、他の文書やアプリケーションを一目で参照できると便利ではないでしょうか。 これらは、画面のリアルエステートを増やすことで、毎日の小さな方法で時間を節約し、生産性を向上させることができる多くの例のほんの一部です。1つのモニターではなく2つのモニターを持つことで、これらのタスクを実行するたびに数秒しか節約できないかもしれませんが、時間が経つにつれてそれらは積み重なります。秒は分、時間、そして年間を通じてさえ日に変わります。 複数モニターソリューションを使用するために構築されたアプリケーション もし、上述のような小さな日常的なタスクを処理するためだけに二画面システムを使用していたとしても、それは投資のROI（投資収益率）に十分見合う価値があります。しかし、さらに重要な理由が、より多くのスクリーン領域に投資することにあります。現代のアプリケーション、特にプロフェッショナルなツールは、さまざまなモニター構成をサポートするための強力なサポートを提供する必要があります。そうすることで、実際にどれだけのスクリーン領域を持っているか、少なすぎるのか、あるいは豊富かを理解することができます。さらに、これらの最高の プリント基板は、提供できる限りのスクリーン領域を最大限に活用するように設計されています。それが1つのモニターであろうと、2つであろうと、それ以上であろうとです。利用可能なスクリーンスペースを効率的に利用するように構築されたアプリケーションは、最低限、UI内で以下の機能を実行できるべきです： 同じソフトウェアのインスタンスから複数のウィンドウを同時に開くだけでなく、これらのウィンドウ間で相互作用する能力を提供すること：ドキュメントのドラッグ＆ドロップ、カット＆ペーストなど。 ユーザーがツールバーやパネルをアプリケーションウィンドウ内に制約されることなく、利用可能なスペースに配置できるようにする。 記事を読む
PCBデザイナーのためのPDNの基礎 PCBデザイナーのためのPDNの基礎 1 min Whitepapers PCBデザイナーが「PDN」または「Power Distribution Network（電力分配ネットワーク）」という用語を聞くと、ボード線図やブラックマジック、その他の神秘的で怖いものを想像するかもしれません。実際には、PDNの目標は、PDNの性能に影響を与えるPCB設計のほとんどの側面と同じくらい単純です。この論文では、ほとんどのPDN設計のさまざまな側面と、PCB設計ソフトウェアがそれらにどのように影響を与えるかを説明します。 全体的な目標：すべての負荷に十分な電流と電圧を供給する 電力分配ネットワークの基本的な目標は非常に単純です - すべての負荷にその動作要件を満たすために十分な電流と電圧を提供することです。PDNの全体設計、電圧レギュレーター、オンダイデカップリング、パッケージング、コンポーネントの取り付けなどを含む、は非常に難しい科学であり、特別な訓練と経験が必要ですが、PCBのPDN性能を最適化することは、PCBデザイナーができることに限りがあるため、それほど複雑ではありません。この論文では、PCBレイアウト内で考慮すべきことに焦点を当て、PCB設計がすべての負荷に十分な電流と電圧を提供することを確実にします。 要件1：ソースと負荷の間に十分な金属を確保する PDN設計において最も重要な側面は、各電源とそれに対応する負荷の間に十分な金属（通常は銅）があることを確保することです。明るい面では、名目上のコストで、IPC-2152はこれを行う方法に関してかなり直接的なガイドラインを提供します。最大想定電流と許容温度上昇を考慮して、電源形状の最小幅が何であるべきかを仕様が教えてくれます。残念ながら、IPC-2152のみを使用する設計者は、 PCB設計ソフトウェアを過設計しながら、設計における問題点に気づかず、いくつかの制限を伴います。これには以下のようなものが含まれます： - IPC-2152の幅の推奨事項は非常に保守的です。これらは、隣接する銅がない2層ボードの熱的な最悪のシナリオを使用して計算されたもので、ユーザーは通常、最も保守的な仮定（例えば、許容される最小温度上昇）をします。IPC-2152のみを使用して作成された設計は、必要以上に大きな電源形状を持つ可能性があります。 - IPC-2152のビアの推奨事項は保守的です。これは特に問題となるのは、一つの電源レールのためのビアが上下の電源形状を貫通する可能性があるためで、したがってビアの数とサイズは最適化されるべきです。IPC-2152のみを使用して作成された設計は、必要以上に大きなビアや多くの電源ビアを持つ可能性があります。 保守的な銅の流れ - IPC-2152は、最も単純な設計にのみ適用されます。ソースから負荷までの一貫した幅で、ビアによる穿孔やコンポーネントやその他の形状による狭窄がないものです。IPC-2152は、設計の電源形状の不備にどのように対処するかについての指針を示しません。 - IPC-2152は、関連する電源レールの配置についての洞察を提供しません。電圧レギュレータは、入力から出力まで、場合によってはフィードバックを含む、それらに関連するさまざまな電源形状に対して特定の要件を持つことがよくあります。 設計者は、電源（およびグラウンド）レールのサイズと形状を最適化するためのより良いツールが必要です。これは一般に「PI-DC」または「IRドロップ」と呼ばれます。Altiumは、PDN要件をできるだけ簡単に満たすために、この機能をPDN 記事を読む
物理的および電気的なPCB設計の比較を容易にする 物理的および電気的なPCB設計の比較を容易にする 1 min Whitepapers より小さく、より高機能な電子機器への需要の増加は、より複雑で密集したPCBの開発を大きく推進しています。電子設計自動化（EDA）ソフトウェアは定期的に更新されてPCBボード設計の複雑さに対応していますが、ボードデザイナーはソフトウェアによって行われたあらゆる設計変更を確認し、承認する必要があります。レビューサイクルを通じて物理的および電気的なPCB設計を比較するには、一つのPCB設計に複数のボードデザイナーが協力することで生じる可能性のある物理的および電気的な変更の両方を比較する必要があります。PCBレビュープロセス中にこの情報をボードデザイナーに効率的に提供するための取り組みはほとんど行われていません。この論文では、複数のPCB設計を統合する前にボードデザイナーが変更を特定する必要が生じる際の課題と、このプロセスを容易にするための利用可能なソリューションについての概要を提供します。 PCB設計協力の概要 エンタープライズおよび中小企業のボードデザイナーには、設計責任を委任する共通のニーズがあります。通常委任されるタスクには、PCBレイアウトからルーティング、回路図のキャプチャ、設計検証などが含まれます。複数のコラボレーターの作業を一つの矛盾のないプロジェクトに統合することは、独自の複雑な課題をもたらします。例えば、異なるドキュメントからのネットリストを統合する必要があり、それらが回路図上の配線やPCB設計ルール上の事前にルーティングされたトラックへのリンクを維持することです。ボードデザイナーは、バージョン管理されたリポジトリ、他のコラボレーター、またはサードパーティツールから取得したファイルを通常扱います。彼らは、2つの別々のファイル間に存在する可能性のある物理的および電気的な設計の違いを特定する必要があります。その後、これらの設計の違いを破棄するか、または統合するかの決定を下さなければなりません。 設計レビューの障壁 デザインの違いを特定することは別の問題を引き起こします：EDAソフトウェアは、ボードデザイナーにデータを見つけて提示し、どの変更を承認し、どの変更を却下するかを決定することになります。そのデータは、テキスト、表、画像、またはそれらのすべての組み合わせの形で提示されることがあります。そのデータを整理してボードデザイナーに提示することは、生産性を妨げない方法で行われたとしても、ほとんどのEDAソフトウェアパッケージにとって一般的には課題です。一部のEDAソフトウェアは、複数のウィンドウパネルを使用してデザインレビューインターフェースを実装しようとします。他のものは、2つ以上のパネル間を行き来する必要があるサードパーティのソフトウェアを使用します。後者の方法は、比較プロセス中にデザインの変更を簡単に混同する可能性があるため、非常にエラーが発生しやすい傾向があります。一般的な間違いは、表1に示されています。 表1：デザイン比較プロセス中に見落とされがちな一般的なエラー 大規模なプロジェクトでは、数千にも及ぶ異なる設計変更があり、厳しい締め切りと組み合わされるため、ユーザーの不確実性に対してはまったく余裕がありません。特定の変更を承認する際には、ボードデザイナーはその変更が全体の設計スキームに実際に合致しているかどうかを最初に判断しなければなりません。これは、リスト上の各個別の設計変更に対して彼らの不確実性を克服しなければならないことを意味します。これは、EDAソフトウェアの評価に費やされる時間の大幅な無駄であり、ボード変更のレビューではなく。 Altium DesignerにおけるPCBデザイン比較 Altium Designerは、シンプルでありながら強力な一連の組み込み比較ツールを実装しています。比較インターフェースのプレビューは下記の図1に示されています（アドバンスドモードで表示）。Altium Designerには2つの異なる比較ツールがあります。 PCB設計ソフトウェアとスキーマティック（例えば、ネットラベルやネット名）の異なるバージョン間に存在する論理的な違いを検出するために使用されるShow Differencesコマンド（プロジェクト -> Show Differences経由で利用可能）があります。Show Physical Differencesコマンド（プロジェクト -> 記事を読む
コンポーネント管理ワークフローの統合 (設計データ管理) コンポーネント管理ワークフローの統合 (設計データ管理) 1 min Whitepapers 要約 今日の製品納期の速さが増す中で、エンジニアは新しいデザインや製品の要求だけでなく、部品の入手可能性、価格、および廃止の追跡という難題にも直面しています。 この問題に対処するために、Altium Designer®でのデータ管理方法を見ていきます。 コンポーネント管理を統一して、より良い設計データ管理を実現します。もう主要コンポーネントがバックオーダーになったり、さらに悪いことに、廃止されたりすることはありません！このAltiumホワイトペーパーが役立ちます。このトピックについて詳しく知りたい方は、Altium.comで完全なソリューション - コンポーネント管理ワークフローの統一 - をご覧ください。 コンポーネント管理 レガシープロジェクトを更新する場合、どうしますか？既存の技術を借りて新しいプロジェクトを作成するのはどうでしょうか？どのコンポーネントがまだ入手可能で、どの新しいコンポーネントが初期注文を組み立てるのに十分な在庫を持っているか、どうやって知りますか？エンジニアはプロジェクトに設計するコンポーネントを探すためにインターネットを徹底的に調べる時間を大幅に費やしますが、結果は最終的に限られています。 プロジェクトの途中で、主要なコンポーネントがバックオーダーになっていること、あるいは、さらに悪いことに、廃止されていることに気づいたことは何度ありますか？適切な代替品を探してディストリビューターのウェブサイトを掘り下げるために、何度も眠れぬ夜を過ごしましたか？これらの問題に役立つ、Altium Designer®から提供されているいくつかのデータ管理ソリューションを見てみましょう。 図1 - テンプレート、ライブラリ、および例の位置。 電子データ管理はコンポーネント管理から始まります。 Aberdeen Group [1]によると、最高クラスの組織は、設計決定を行う際に、価格、利用可能な購入数量、代替コンポーネント、および設計の推定価格をすべて前もって提示する、集中化されたライブラリ管理システムを実装しています。 記事を読む
DC Analysis of a PDN: Essentials for the Digital Designer デジタル設計者に不可欠なPDNのDC解析 1 min Whitepapers はじめに 電源供給ネットワーク(PDN)のDC解析は、通常「IRドロップ」、「DCパワーインテグリティ」、「PI-DC」と呼ばれますが、以下の基本的な問題について、デジタル(またはアナログ)設計者が解説します。 各負荷に十分な電圧を供給するため、ソースと負荷の間に十分な銅箔を配置しているか？ 電源、GND領域が十分か？ ビアの数、またビアの大きさは十分か？ PDN shape(領域)をうまく最適化できるか？ デザインのどの部分が最も過熱しやすいか？ GND shapeに何かを接続したか？ 多くのデジタル設計者は、精密なシグナルインテグリティ解析の必要性や、PDNのAC関連要素(例えば、デカップリングコンデンサーがいくつ必 要か)を理解することの重要性は認識していますが、DCのPDN(PI-DC)解析にはほとんど目を向けません。しかしながら、PI-DC解析は、設計の品質の基本的理解を可能にし、高価な設計の基板面積やレイヤーを節約してコスト効率の高いデジタル設計を実現できるので、やはり重要です。PI-DC解析が答えられる基本的な問題は、比較的単純です。例えば、「各負荷に十分な電圧を供給するため、ソースと負荷の間に十分な金属(この場合はほぼ例外なく銅)を配置しているか？」といったものです。しかしながら、今日の小型化された統合設計の世界では、この問題に正確に答えることで、成功と失敗の違い示すことができます。 つい最近まで、デジタル設計はデスクトップPCと大型サーバーなど、ラージフォームファクターによって左右されていました。それらの設計では、金属レイヤー全体を電源供給専用にして、電源と負荷の間の電圧降下を最小限に抑えることができました。電力供給に十分過ぎる領域が割り当て られた場合、保守的な経験則を使用した見積りでは、領域の大きさはあまり問題にはなりませんでした。デジタル設計者は、電源供給shapeを最適化して、その領域とレイヤーを最小化することについてほとんど考えることなく、DC電源の供給が「十分」であることのみ確認していました。 そのような時代は終わりました。サーバーの設計ですら非常に高密度になり、基板面積は、過度に保守的な設計慣習によって無駄使いできない貴重な要素になっています。電源供給用の金属が全て「不可欠」である現在、レイヤーを追加したり基板サイズを大きくする余裕はありませ ん。PI-DC解析は、電源供給金属が十分であるだけでなく、必要であることを確認する非常に高度な機能です。(※続きはPDFをダウンロードしてください) 今すぐAltium Designerの拡張機能である PDN Analyzer 記事を読む
デザイン効率を向上させるプロジェクトテンプレート デザイン効率を向上させるプロジェクトテンプレートの活用 1 min Whitepapers Altium Designerにおける階層的回路図設計 Altium Designerの新規ユーザーは、回路図シートを階層的に上位から下位、または下位から上位に整理する利点を完全に理解していないことがあります。その結果、プロジェクトの整理について二の足を踏むことなく、単純な（フラットな）回路図設計を進めることがよくあります。この文書では、シートシンボルとそれらが大規模な設計の部分を同期するためにどのように使用されるかについて、包括的に見ていきます。 シートシンボル Altium Designerで階層的設計を始めるには、シートシンボルの作成が必要です。回路図シートシンボルは電気的プリミティブであり、階層的回路図組織または階層組織チャート内のサブシートまたは子シートを表すために使用されます。シートシンボルにはシートエントリも含まれており、これは親と子の回路図シート間のネット接続を提供する作業分解構造を提供し、フラットシート回路図設計図のスキーマティクス間でポートがノードを提供するのと同様の方法です。シートシンボルは、大規模な設計で複数の回路図を整理するために使用でき、ユーザーにプロジェクト全体のネット接続を見渡す全体的な柔軟性を提供します。 以下の画像では、シートシンボルがデザイン指定子によって定義されています。これを使用して、デザインのカテゴリを設定し、それぞれのファイル名を特定の回路図シートにリンクさせることができます。シートシンボルのエントリを定義する際には、シートエントリ名がサブシート内の同じ名前にリンクされます。 図1 - シートエントリ付きの一般的なシートシンボル Altium Designerでシートシンボルを作成するには、回路図エディタで「配置 -> シートシンボル」に移動します。それを行ったら、「配置 -> シートエントリ」に移動して、シートシンボルにシートエントリを配置して回路図に追加できます。 Altium Designerのシートシンボルのプロパティでは、デザイン指定子をラベルとして定義できるほか、リンクに不可欠なファイル名も定義できます。ファイル名が定義されると、シートエントリを追加して編集できます。その名前は、サブシートレベルの既存のポートまたは電源ポートのいずれかと一致していなければなりません。 図2 記事を読む