PCB 설계를 위한 최고의 커패시터 회로 시뮬레이터

Zachariah Peterson
|  작성 날짜: 삼월 22, 2021  |  업데이트 날짜: 팔월 23, 2024
PCB 설계를 위한 최고의 커패시터 회로 시뮬레이터

커패시터는 집적 회로와 PCB 설계에서 기본적인 요소이며, 적어도 하나의 커패시터를 포함하지 않는 회로를 생각하기 어렵습니다. 커패시터의 동작과 회로 내 다른 구성 요소와의 상호 작용은 설계가 의도한 대로 작동할 수 있도록 시뮬레이션해야 합니다.

커패시터는 회로에서 사용되는 방식에 따라 필터링, 차단, 전력 안정성 동작을 제공할 수 있으며, 커패시터 회로 시뮬레이터는 설계의 안전성과 효과를 검증하는 데 도움이 될 수 있습니다.

최고의 회로 설계 소프트웨어는 커패시터 RC 회로뿐만 아니라 다른 일반 회로에 대한 과도 분석을 실행할 수 있는 SPICE 패키지를 포함할 것입니다. Altium Designer는 이러한 회로 시뮬레이션 도구를 단일 애플리케이션에서 제공하여 커패시터 회로 시뮬레이션을 쉽게 생성하고 수행할 수 있게 합니다.

회로 설계를 검증한 후에는 업계 최고의 ECAD 도구로 고품질의 PCB 레이아웃을 생성하는 데 필요한 모든 것을 갖추게 됩니다.

ALTIUM DESIGNER

강력한 SPICE 시뮬레이션 엔진과 전문 디자이너를 위한 완벽한 CAD 도구 세트를 갖춘 통합 PCB 설계 애플리케이션입니다.

PCB 설계에서 광범위한 동작을 설명할 수 있는 세 가지 기본 선형 회로 요소가 있습니다: 저항기, 커패시터, 그리고 인덕터입니다. 이러한 회로 요소들은 전자 장치에서 다양한 유용한 기능을 생성하기 위해 창의적인 방법으로 결합될 수 있지만, 설계가 의도한 대로 작동하는지 확인하기 위해서는 시뮬레이션 도구가 필요합니다. 특히 RC 회로와 같은 커패시터 회로는 광범위하게 사용되며 전자 설계에서 다양한 동작을 설명하는 데 기본적입니다.

커패시터 회로 설계를 생성하면, 설계가 의도한 대로 기능하는지 확인하기 위해 커패시터 회로 시뮬레이터가 필요합니다. 이러한 시뮬레이션 프로그램은 SPICE 엔진을 기반으로 하며, 설계자가 물리적 PCB 레이아웃을 생성하기 전에 회로 시뮬레이션을 실행할 수 있게 합니다.

적절한 전자 설계 소프트웨어를 사용하면 커패시터 회로 시뮬레이션에서 빠르게 계산할 수 있는 몇 가지 중요한 지표가 있습니다.

커패시터 회로 시뮬레이션 방법

SPICE를 기반으로 하는 회로 시뮬레이션 프로그램은 반복 알고리즘을 사용하여 미분 방정식을 해결함으로써 작동합니다. 이러한 계산은 주파수 영역이나 시간 영역에서 수행될 수 있으며, 최고의 회로 설계 도구는 회로를 이해하는 데 도움이 되는 추가 분석을 수행할 수 있게 해줍니다. 커패시터 시뮬레이션에서는 특정한 몇 가지 점이 계산되어야 합니다:

  • RC 시정수를 결정하기 위한 과도 해석
  • 필터링 동작을 이해하기 위한 전달 함수 분석
  • 고속/고주파 회로에서 매칭을 보장하기 위한 임피던스 계산

Altium Designer와 같은 PCB 설계 애플리케이션은 회로 설계 도구의 완전한 세트를 스키매틱 편집기에 포함하여, 설계자가 커패시터 시뮬레이션을 포함한 모든 유형의 회로 시뮬레이션을 수행할 수 있게 합니다. 전압 또는 전류 소스를 사용하여 커패시터 회로 주변에 더 큰 시스템을 구축하는 것이 쉽고, Altium Designer의 직관적인 인터페이스로 중요한 전기 값인 전류와 임피던스를 계산할 수 있습니다.

커패시터 회로 시뮬레이션의 목적

커패시터 회로 시뮬레이션은 커패시터 회로의 과도 응답과 주파수 영역 응답을 검토하기 위한 것입니다. 시정수와 전달 함수는 일반적으로 계산해야 할 가장 중요한 요소이지만, 결정할 수 있는 다른 중요한 양도 있습니다. 중요한 두 가지 값은 AC 분석에서의 시간 영역 전류와 주파수 영역에서의 임피던스입니다. 여러 커패시터 회로 시뮬레이션에서 이러한 다양한 회로 매개변수를 반복함으로써, 원하는 응답을 가지도록 회로를 최적화할 수 있습니다.

Capacitor circuit simulation

Altium Designer의 통합 회로 시뮬레이션 도구는 전달 함수에서 특정 패스밴드를 가진 회로를 최적화하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

더 복잡한 커패시터 회로 시뮬레이션

실제 커패시터는 간단하며 전자 공학 수업에서 배우는 대로 작동합니다. 현실은 커패시터 회로에는 특히 구성 요소 리드에 시리즈 인덕턴스와 시리즈 저항과 같은 기생 요소가 있다는 것입니다. 이는 실제 커패시터를 모델링하기 위해서는 커패시터와 직렬로 인덕터와 저항이 있어야 한다는 것을 의미합니다. 이를 통해 정확한 커패시터 시뮬레이션을 생성할 수 있습니다.

Capacitor circuit simulation

커패시터 회로 시뮬레이션을 위한 예제 스키마틱.

커패시터 회로, 예를 들어 RC 회로는 복잡한 필터, 증폭기, 임피던스 매칭 네트워크를 생성하기 위해 저항기와 인덕터와 다른 방식으로 결합될 수 있습니다. 이러한 회로는 설계가 원하는 과도 응답을 제공할 수 있도록 기본 커패시터 회로와 동일한 도구로 검토되어야 합니다. 이는 RF 필터와 안테나와 같은 아날로그 구성 요소의 AC 분석, 그리고 고주파 회로를 위한 전송선에서 매우 중요합니다.

커패시터 회로 시뮬레이션 과정

커패시터 회로 시뮬레이션을 실행하려면, 단순히 시뮬레이션 라이브러리에서 전압 또는 전류 소스로 회로를 설정하고 수행하고자 하는 분석 유형을 선택하면 됩니다. 가장 일반적인 분석은 과도 분석과 전달 함수를 계산하기 위한 주파수 스윕이지만, 극-영점 분석과 노이즈 분석과 같은 다른 중요한 분석도 Altium Designer에서 수행할 수 있습니다. 다음에 회로를 설계하고 회로 시뮬레이션을 수행할 때는 Altium Designer의 통합 설계 도구를 사용하세요.

Capacitor circuit simulation

Altium Designer의 통합 회로 시뮬레이션 도구는 복잡한 필터, 증폭기 또는 기타 선형 회로의 전달 함수를 빠르게 계산할 수 있습니다.

Altium Designer로 PCB 레이아웃에 캐패시터 회로를 즉시 포착하세요

회로도를 완성한 후에는 시스템의 PCB 레이아웃을 생성할 시간입니다. Altium Designer의 통합 PCB 설계 환경은 회로도 캡처와 PCB 레이아웃 도구를 다른 애플리케이션으로 분리하지 않습니다. 대신, Altium Designer의 통합 PCB 설계 도구 세트를 사용하면 생산성을 유지하면서 빈 회로 기판에 회로를 빠르게 포착할 수 있습니다.

Altium Designer는 업계에서 가장 강력한 PCB 레이아웃 및 라우팅 기능을 제공하는 것으로 알려져 있으며, 세계 최고 수준의 회로도 편집기와 SPICE 시뮬레이터를 함께 제공합니다. 초정밀 CAD 도구로 구성 요소를 배치하는 것이 그 어느 때보다 쉬워졌으며, 최고의 라우팅 도구로 PCB 레이아웃에 트레이스를 빠르게 배치할 수 있습니다.

Altium Designer로 실제 제품을 제조하세요

PCB 레이아웃을 완성한 후에는 제조를 위해 보드를 준비할 시간입니다. 업계 최고의 설계 도구 외에도, Altium Designer는 표준 파일 형식으로 제조업체를 위한 인도 자료를 즉시 생성할 수 있습니다. 고품질의 PCB 레이아웃을 쉽게 만들고 대량 생산할 수 있게 해주는 다른 PCB 설계 소프트웨어 응용 프로그램은 없습니다.

Capacitor circuit simulation

Altium Designer는 포괄적인 PCB 설계 및 회로 시뮬레이션 도구 세트를 제공합니다.

다른 PCB 설계 애플리케이션들은 SPICE 시뮬레이션을 어렵게 만들거나, 커패시터 회로 시뮬레이션에 필요한 기본 도구를 포함하지 않습니다. 대신, 업계 최고의 PCB 레이아웃 및 라우팅 유틸리티, 통합 시뮬레이션 기능, 그리고 포괄적인 규칙 기반 평가 엔진을 갖춘 유일한 애플리케이션을 사용하세요. Altium Designer는 업계에서 가장 강력한 PCB 레이아웃 도구와 함께 이러한 중요한 회로 설계 도구를 단일 프로그램에서 제공합니다.

Altium Designer on Altium 365는 지금까지 소프트웨어 개발의 세계에 국한되었던 전례 없는 통합을 전자 산업에 제공하여, 디자이너들이 집에서 작업하며 전례 없는 효율성을 달성할 수 있게 합니다.

Altium Designer on Altium 365로 할 수 있는 것은 겨우 표면을 긁은 것에 불과합니다. 더 심층적인 기능 설명이나 제품 페이지 또는 온디맨드 웨비나 중 하나를 확인할 수 있습니다.

작성자 정보

작성자 정보

Zachariah Peterson은 학계 및 업계에서 폭넓은 기술 분야 경력을 가지고 있으며, 지금은 전자 산업 회사에 연구, 설계 및 마케팅 서비스를 제공하고 있습니다. PCB 업계에서 일하기 전에는 포틀랜드 주립대학교(Portland State University )에서 학생들을 가르치고 랜덤 레이저 이론, 재료 및 안정성에 대한 연구를 수행했으며, 과학 연구에서는 나노 입자 레이저, 전자 및 광전자 반도체 장치, 환경 센서, 추계학 관련 주제를 다루었습니다. Zachariah의 연구는 10여 개의 동료 평가 저널 및 콘퍼런스 자료에 게재되었으며, Zachariah는 여러 회사를 위해 2천여 개의 PCB 설계 관련 기술 문서를 작성했습니다. Zachariah는 IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society 및 PCEA(Printed Circuit Engineering Association)의 회원입니다. 이전에는 양자 전자 공학의 기술 표준을 연구하는 INCITS Quantum Computing Technical Advisory Committee에서 의결권이 있는 회원으로 활동했으며, 지금은 SPICE 급 회로 시뮬레이터를 사용하여 광자 신호를 나타내는 포트 인터페이스에 집중하고 있는 IEEE P3186 Working Group에서 활동하고 있습니다.

관련 자료

관련 기술 문서

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