Altium Designer Documentation

NFS_21_0シミュレーション インターフェースの更新_AD

Created: July 6, 2021 | Updated: July 16, 2021

Altium Designer 用の高度な新しい SPICE シミュレーション エンジン の最近の導入に続き、速度、ソリューションの収束、精度、信頼性を向上しました。最新のシミュレーション機能の更新では、ソフトウェアのデジアナ混在信号 SPICE シミュレーション ワークフローのユーザインターフェースの改善に焦点を当てています。

シミュレーション インターフェースの更新には、新しい直感的な Simulation Dashboard パネル、改訂した Sim Model ダイアログ、および全般的なインターフェイスの更新が含まれます。新しいシミュレーション ワークフロー (Simulation Dashboard に基づく) は、Analyses Setup ダイアログに基づく既存の方法の代替として提供されます。また、すぐに使用できる Simulation Generic コンポーネントも含まれています。

シミュレーションの設定、検証、実行を容易にしたこのプロセスは、以下に概説する ように、新しい Simulation Dashboard で直接、実行できます。

詳細については、Mixed-signal Circuit Simulation をご覧ください。

改訂した SIM MODEL ダイアログ

Sim Model  ダイアログを大幅に改訂し、コンポーネント シミュレーション モデルの操作と追加のプロセスを容易にしました。回路シミュレーション ワークフロー中に実行される当面のタスクに再び焦点を合わせ、更新したダイアログのインターフェースでは、より少数のより論理的なステップでモデルを追加できるよう合理化しています。シミュレーション モデルをコンポーネントへ追加するか ( メニューの Simulation オプション)、またはコンポーネントの既存のシミュレーション モデルを編集して ()、ダイアログを表示します。

Sim Model ダイアログの ボタンを使用して、ローカル ライブラリ エントリ、またはサーバベースのモデル エントリから適切なシミュレーション モデルを指定します。モデルが読み込みされたら、回路図モデルの Pin Mapping を確認して、必要に応じて、編集し、必要に応じて、モデル パラメータ値を追加します。

passive RLC コンポーネントのモデルは、検証プロセス 中に Simulation Dashboard の簡単な自動化されたプロセスで追加できます。

または、提供されている Simulation Generic Components から供給された特定のシミュレーション モデルではなく、generic モデルを適用することもできます。File-based Library として追加されているこの generic シミュレーション モデル ライブラリは、幅広い一般的なシミュレーション モデルや関数が含まれています。

generic シミュレーション部品は、Components パネル のライブラリ エントリから回路図に直接、配置できますが、設計を進めたら物理 (仮想ではなく) コンポーネントに置き換える必要があることに注意してください。

Stimulation ソース インターフェース

デザインで使用する stimulation ソースは、カスタム コンポーネントではなく、特別な仮想シミュレーション ツールとして考慮されます。そのソースは、コンポーネント シミュレーション モデルを介してではなく、専用の Properties パネル モードで管理されます。そこでは、stimulation ソースのパラメータを直接、設定でき、代表的な波形プレビューが含まれます。

Stimulation Source 設定では、Stimulus Name を割り当て、必要に応じて、インスタンスへ更に名称を追加できます ()。そしてStimulus Name ドロップダウンメニューから Stimulation Source 設定を切り換えできます。

Stimulation Source は、アクティブバー、Mixed Sim ツールバーから直接、追加するか、Simulation Dashboard パネルから要求に応じて追加できます。以下をご覧ください。

Simulation Dashboard パネル

Altium Designer のシミュレーションに関するユーザインターフェースの主な更新は、Simulation Dashboard パネルの導入です。このパネルは、Analyses Setup ダイアログに基づく以前の方法と比較して、シミュレーションの確認、設定、実行、レビューを容易に行えます。 ボタン (右下) から Simulation Dashboard オプションを選択するか、メインメニューから View » Panels » Simulation Dashboard コマンドを選択して、新しいパネルを表示します。

Simulation Dashboard パネルは、インタラクティブな一連のシミュレーション プロセス ステップとして導入され、各項目には状態のフィードバックや設定オプションがあります。パネルでは、設計プロジェクトの全ての回路図 (Project)、または現在、開いている回路図のみ (Document) に適用するように設定することもできます。

以下は、Simulation Dashboard パネルの各ステップの概要です:

1. Verification

初期 ボタンをクリックして、一連の自動化されたプロセスとチェックを行います。これには、回路の SPICE ネットリスト (*.nsx) の生成、シミュレーション関連の電気的ルールチェック、シミュレーション モデルの有効性チェックが含まれます。モデルチェックでは、シミュレーション モデルが欠落しているコンポーネント、および解析エラーまたはピンマッピングエラーがあるモデルが検出されます。エラーに関連付けられているコンテキスト リンクを使用して、問題を修正します。

システムは、必要に応じて、passive コンポーネントへシミュレーション モデルを追加することを自動で提案します。これらのコンポーネント (抵抗、インダクタ、コンデンサ) のシミュレーション モデルは、シミュレーション エンジンによって本質的に認識されており、一連のパラメータとして Sim Model ダイアログに表示されます。これらの自動割り当てされたシミュレーション モデルは、ほとんどの解析要件に十分であり、回路の passive コンポーネントへモデルを最も素早く容易に追加できます (関連する Assign リンクをクリックしてプロセスを実行します)。

  

その後、シミュレーション回路デザインを変更すると、検証要求が促されることに注意してください。

2. Preparation

現在の回路図に含まれている Simulation SourcesProbes を管理します。Sources と Probes は、有効化/無効化 (チェックボックス)、削除 (X)、または作成 (+ Add) できます。Sources と Probes は Properties パネルで設定し、アクティブバーから追加 することもできることに注意してください。

3. Analysis Setup & Run

一般的なシミュレーション解析を設定して実行し、任意でパラメータスイープとモンテカルロ許容値の変動を設定して適用します。解析の設定オプションには、x軸範囲設定 (周波数/時間)、出力式に基づく出力プロットの設定、およびフーリエ解析やノイズ解析等のその他のプロセスが含まれています。出力プロット式は、有効化/無効化、削除、または追加できます。

パネル内の リンクをクリックして、シミュレーション解析を実行します。

回路の電気的定常状態を確立するために Operating Point 解析が実行されると、Simulation Dashboard パネルの Display on schematic ボタン オプションを選択して、関連するノードで計算された電圧、電力、または電流の読み取り値をラベルとして表示できます。

パラメータスイープ オプションを組み込んだ高度なシミュレーション プロットは、Advanced Analysis Settings ダイアログ (パネルの Analysis Setup & Run の項目の リンクから開く) の General タブで設定します。現在の解析に適用するパラメータのバリエーションを選択して設定します。ダイアログの Advanced タブを選択して、シミュレーション エンジンの詳細設定とオプションを設定できます。

4. Results

利用できる解析タイプとしてリスト表示され、最新のシミュレーションの実行結果を表示、および管理します。Load Profile オプションは、その実行から解析設定を復元します。

シミュレーション結果エントリに関連付けられているロックアイコン () を切り換えて、その実行の結果を保持することもできます。この場合、その後のこのタイプに関する解析は、インクリメントされた番号のサフィックスが付いた名称に変更されます。

サードパーティのデザインとライブラリ

Altium Designer のデジアナ混在信号 SPICE シミュレーションは、PSpice® や LTSpice® を含む様々なアナログ SPICE モデル フォーマットとデザインを対応しました。

一般的な PSpice モデル ライブラリ (通常は、.lib 拡張子が付いています) は、Preferences ダイアログの Data Management - File-based Libraries ページから読み込んだファイルベースのライブラリとして受け入れられます。これらのモデル エントリごとに基本コンポーネント シンボルが自動で生成されるため、回路図に直接、配置できます。

LTSpice インポーター

LTSpice® で保存されたシミュレーション デザインは、LTSpice Import Wizard (LTSpice Importer software extension をインストールして利用できる) を使用して Altium Designer へインポートできます。

File » Import Wizard メニュー コマンドからウィザードを起動し、ファイルタイプ オプションとして LTSpice Design Files を選択します。そして、ステップに従ってウィザードを完了します。 LTSpice design file (*.asc) によって参照されるコンポーネント シンボルファイルは、ライブラリファイルとして自動で追加され、コンポーネント ライブラリファイル内で参照されるシミュレーション モデルもインポートに追加されます。

インポート プロセスにより、Altium Designer PCB プロジェクトが作成されます。このプロジェクトには、デザインのコンポーネントと、一般的な *.mdl 形式で生成されたシミュレーション モデルを含む回路図ライブラリも含まれています。LTSpice 電圧源は、Altium Designer の Simulation Stimulus type と同等のものとしてインポートされます。

ライブラリとモデルファイル

  • LTSpice デザインのインポートが成功するかどうかは、対応するコンポーネント シンボルファイル (*.asy) やシミュレーション モデルファイル (*.sub、または *.lib 等) 等、デザインのコンポーネント ライブラリデータファイルが利用できるかどうかによります。必要なファイルは全て、インポートする LTSpice デザインファイル (*.asc) と同じソースフォルダに存在する必要があります。
  • 上記とは逆に、Altium Designer をインストールした PC に LTSpice アプリケーションがインストールされている場合、ライブラリファイルは自動で LTSpice で検出され、インポートプロセスに追加されます。
  • インポートウィザードでは、対応するデザインファイル (*.asc) は必要無く、LTSpice コンポーネント ライブラリファイル (*.asy) のみのインポートも対応していることに注意してください。

OrCAD シミュレーション デザインのインポート

OrCAD™ デザインとそれに関連する PSpice® シミュレーション ライブラリは、OrCAD Import Wizard を介して Altium Designer へインポートできます。これは、Extension and Updates 画面 の Configure Platform ページ で OrCAD デザイン インポーターを有効にすることで利用できます。

File » Import Wizard メニューコマンドを使用してウィザードを起動し、タイプ オプションとして OrCAD Designs and Libraries Files を選択します。そして、ステップに従ってウィザードを完了します。このプロセスでは、必要に応じて、OrCADデザインファイル (*.DSN)、ライブラリ (*.OLB) 、PSpice シミュレーション ファイル (*.LIB) をインポートし、対応する Altium Designer のプロジェクトファイル、ライブラリファイル、およびサブサーキット形式 (*.ckt) の PSpice モデルファイルを作成します

インポートプロセスでは、インポートする PSpice シミュレーション モデルデータを必要に応じて、デザインコンポーネントに追加し、stimulation ソース ジェネレーターを Altium Designer 形式で認識します。その結果、Altium Designer でシミュレーション対応のプロジェクトデザインとなります。

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