回路設計の検証

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Altium Essentials: Schematic Electrical Rules Validation

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回路図は単なる図面ではなく、回路の電気的な接続情報を含んでいます。この接続情報を活用して、設計の検証を行うことができます。

回路図の検証と検証オプションの設定

設計を検証するには、メインValidate PCB Project <ProjectName>メニューからProjectコマンドを選択します。Projectsパネルでフォーカスされているプロジェクトを検証する場合は、プロジェクトエントリの右クリックメニューからValidate Projectコマンド、またはパネル上部のコントロールも利用できます。

Validate PCB Project &lt;ProjectName&gt;コマンドを使って設計を検証します。
Validate PCB Project <ProjectName>コマンドを使って設計を検証します。

ソフトウェアは、Unified Data Modelとプロジェクトのチェック設定間で論理的、電気的、作図上のエラーをチェックします。検証エラーや警告が回路図上に表示されるよう設定されている場合(Schematic – CompilerページPreferencesダイアログで有効化)、問題のあるオブジェクトの下に色付きの波線が表示されます。オブジェクトにカーソルを合わせると、違反内容を要約したポップアップヒントが表示されます。また、Messagesパネルにも通知が表示されます。

Object Hintsエントリに関連するコントロールをConnectivity Insight Options領域(System – Design InsightページPreferencesダイアログ)で使用し、オブジェクトヒントの起動スタイル(Mouse Hoverおよび/またはAlt+Double Click)を設定できます。

検証された設計に対して実行できる作図および電気的チェックは多数あります。これらはプロジェクトオプションの一部として設定します。メインメニューからProject » Project Optionsコマンドを選択し、Project Optionsダイアログを開きます。デフォルト設定はすべての設計に適しているわけではないため、オプション内容と設定方法を把握し、設計に合わせて調整することが重要です。

Workspaceプロジェクトを扱う場合、WorkspaceのWeb Viewerには現在のプロジェクトのElectrical Rule Checkレポートが含まれていることに注意してください。これにより、Altium Designerで設計を開かなくてもERC違反を簡単に確認できます。Web ViewerでのDRCおよびERCレポートの詳細は、(Altium 365 WorkspaceEnterprise Server Workspace)をご覧ください。

作図チェック

検証時には、Error ReportingタブProject Optionsダイアログの設定に従って、一般的な作図や編集ミスがチェックされます。エラーチェックはグループごとに整理されており、例えばViolations Associated with NetsViolations Associated with Componentsなどがあります。グループはダイアログ内でアルファベット順に並んでいます。各違反のReport Modeはクリックしてドロップダウンから希望の値を選択することで、4つの値のいずれかに変更できます。

Error ReportingタブのProject Optionsダイアログで必要なエラーチェックを設定します。違反のReport Modeセルをクリックして、その違反の設定を変更できます。
Error ReportingタブのProject Optionsダイアログで必要なエラーチェックを設定します。違反のReport Modeセルをクリックして、その違反の設定を変更できます。

一般的には、まずデフォルト設定で設計を検証し、警告内容を確認するのが良いでしょう。現在の設計で問題とならない警告については、報告レベルを変更できます。

各エラーチェックの詳細については、下記のPCB Design Violation Typesセクションをご参照ください。

接続チェック

電気的な接続は、Connection MatrixタブProject Optionsダイアログの設定に従ってチェックされます。

Connection Matrixでは、許可される電気的条件と許可されない条件を定義します。
Connection Matrixでは、許可される電気的条件と許可されない条件を定義します。

このマトリクスは、部品ピンやネット識別子(PortやSheet Entryなど)間の接続ルールを設定する仕組みを提供します。どの論理的・電気的条件を警告やエラーとして報告するかを定義します。例えば、出力ピン同士が接続されている場合は通常エラーと見なされますが、パッシブピン同士の接続は問題ありません。

マトリクス内の小さな四角をクリックすると、特定のルールを変更できます。各ルールは、ピン/ネット識別子の組み合わせごとに報告レベルを決定します。各ルールにはFatal ErrorErrorWarningNo Reportの4つの値が設定可能です。

Error ReportingおよびConnection Matrixの設定は、現在のプロジェクト要件に合わせて確認・調整する必要があります。

メッセージの解釈とエラーの特定

プロジェクトが検証されると、警告やエラーを発生させたすべての条件がMessagesパネルに一覧表示されます。なお、Messagesパネルは、少なくとも1つのErrorまたはFatal Error条件がある場合のみ自動で開きます。Warningを確認するには、デザインスペース右下のPanelsボタンをクリックし、Messagesを選択してパネルを手動で開く必要があります。プロジェクトが検証されると、パネルには検出された警告やエラーが一覧表示されます。

Messagesパネルには、プロジェクトで検出された警告やエラーが表示されます。
Messagesパネルには、プロジェクトで検出された警告やエラーが表示されます。

Messagesパネルは違反内容を提示するためのコマンドセンターです。注意点は以下の通りです:

  • Messagesパネルは2つの領域に分かれており、上部のグリッド領域で警告/エラーを要約し、下部領域で現在選択中の警告/エラーの詳細を表示します。

  • メッセージをダブルクリックすると、その警告/エラーへクロスプローブします。詳細をダブルクリックすると、該当オブジェクトが表示されます。

    Messagesパネルでエラーをダブルクリックすると:

    • 回路図がエラーオブジェクトにズームします。Zoom Precision は、Highlight Methodsセクションの上部スライダー(System – NavigationページのPreferencesダイアログ)で設定されます。

    • 回路図全体がフェードし、エラーオブジェクトのみが強調表示されます。フェードの度合いは、Dimmingレベル(Highlight Methodsセクションの下部スライダー、System – NavigationページのPreferencesダイアログ)で調整できます。回路図上の任意の場所をクリックするとフェードが解除されます。

  • Messagesパネルの列見出し(例:Class、Document、Message)をクリックして、エラーや警告の並び替えができます。

  • Messagesパネル内で右クリックし、Group Byサブメニューオプションを使って、特定の基準でエラーや警告をグループ化できます。

  • Messagesパネル内で右クリックし、適切なClearコマンドでメッセージを削除したり、Export To Reportコマンドでメッセージをレポートとしてエクスポートできます。

    メッセージをクリアしても、必ずしも問題が解決されたわけではありません。未解決のメッセージは再度検証を行うと再びリストに表示されます。メッセージのクリアは、設計上のエラー解決時に手動でメッセージを削除できる視覚的な補助機能です。違反の最新状況を把握するには、再度検証を実行する必要があります。
  • このパネルには、Error ReportingタブとConnection Matrixタブの両方の設定から検出された警告やエラーが含まれます。

  • 警告やエラーをMessagesパネルで右クリックし、Place Specific No ERC for this violationコマンドを選択すると、自動的にエラー箇所へクロスプローブされ、No ERCディレクティブがカーソル上に表示されます。これをエラー箇所に配置することで、そのエラーのチェックを抑制できます。詳しくはERC違反の抑制についてご覧ください。

警告やエラーの解決

検出された各警告やエラーには必ず対処することが重要です。デフォルトのエラー設定は一般的に保守的に設定されており、ソフトウェアが慎重に動作し、テストの範囲を緩和するかどうかをユーザーが判断できるようになっています。例えば、設計によってはIOピンをInputポートに接続する必要があり、その場合はConnection Matrixタブの該当セルを調整する必要があります。もう一つよくあるエラーチェックの変更例としてはNets with no driving sourceがあり、これをError Reportingタブで無効にする必要があります。

設計全体で特定の条件をテストしたいが、回路の特定のポイントで警告やエラーを無視したい場合があります。例えば、特定の場所でのみネット名の変更を許可したい場合などです。このような場合、その場所にNo ERCディレクティブを配置することで対応できます。

ERC違反の抑制

回路の特定ポイントでエラーを報告しないようにしたい場合、そのポイントにNo ERC(Electrical Rules Check)ディレクティブを配置します。これはdo not flag a warning/error at this locationを意味します。 No ERCディレクティブを使うことで、警告が発生することが分かっているポイント(未接続ピンなど)で意図的にエラーチェックを制限しつつ、回路全体の包括的なチェックは維持できます。

No ERCディレクティブは複数のスタイルに対応しており、任意の色で表示できます。この機能を活用して、そのポイントでの設計意図を反映させてください。


回路上のそのポイントでの機能を最もよく表すNo ERCスタイルを選択してください。

No ERCディレクティブには2つの動作モードがあります:

  • Suppress All Violations – このモードでは、すべての警告やエラー条件が抑制されます。この場合、ディレクティブは汎用No ERCディレクティブと呼ばれます。
  • Suppress Specific Violations – このモードでは、選択した警告やエラー条件のみが抑制され、それ以外の警告やエラーは検出・報告されます。この場合、ディレクティブは特定No ERCディレクティブと呼ばれます。
抑制された違反は、MessagesパネルでReport Suppressed Errors in Messages Panelオプションを有効にし、エラーレポートタブProject Optionsダイアログで表示できます。この機能は、設計の最終段階で重大なエラーが誤って抑制されていないか確認する際に役立ちます。
No ERCディレクティブですべての種類のエラーチェックを抑制できるわけではない点にご注意ください。No ERCダイアログViolation Typesモードのとき、抑制可能な違反タイプのリストが表示されます。どのエラーテストが抑制可能かを知るガイドとしてご利用ください。

使用例

「ネットに駆動源がない」という警告を何度も目にしたことはありませんか?しかし、そのメッセージは無視しても問題ない場合が多いです。例えば、入力ピンがコネクタから供給されていて、そのピンは通常パッシブで、外部ケーブルが接続されたときだけ信号が供給される場合や、ネットがプルアップ抵抗やスイッチから供給されている場合(これもパッシブ)などです。この警告を解決するために、以下のいずれかの方法を取ることができます:

  • ネット上のソースピンの電気的特性を変更することができます。これは抑制ではなく修正ですが、ピンのデフォルト動作モードを変更するため、後々問題が発生する可能性があります。例えば、設計変更時にピン方向のグラフィック表示が無効になっている場合、出力がパッシブデバイスのピンに接続されてしまうことがあります。もしそのデバイスのピンが以前の警告を回避するために出力として設定されていた場合、接続違反が発生します。
  • 関連する違反チェックのレポートモード(Options For ProjectダイアログのError Reportingタブで定義)を「No Report」に設定することもできます。これによりこの違反のチェックは無効になりますが、設計内の他の本当のエラーも検出できなくなります。
  • 三つ目(そしておそらく最良)の方法は、ネット上にNo ERCディレクティブを配置することです。これにより、設計自体を変更することなく、問題ないと分かっている警告メッセージだけを抑制できます。


    「駆動源なし」警告が発生することが分かっているネットにはNo ERCディレクティブを配置しましょう。

No ERCディレクティブの配置

No ERCディレクティブは、回路図ドキュメントにいくつかの方法で配置できます:

  • メインメニューからPlace » Directives » Generic No ERCコマンドを選択する、ボタンをWiring ツールバーでクリックする、またはデザインスペースで右クリックしてPlace » Directives » Generic No ERCコマンドを選択することで、汎用No ERCディレクティブを配置できます。
  • 違反が表示されている回路上のポイントで、違反オブジェクト(波線で強調表示)を右クリックし、コンテキストメニューからPlace NoERC to Suppressコマンドを選択することで、特定No ERCディレクティブを配置できます。


    右クリックのコンテキストメニューを使って特定No ERCディレクティブを配置する例。

  • Messagesパネルで警告やエラーを右クリックし、Place Specific No ERC for this violationコマンドを選択すると、回路図上の該当箇所に直接ジャンプし、その警告やエラーを抑制するように設定されたNo ERCディレクティブを配置できます。


    Messages パネルで右クリックのコンテキストメニューを使って特定No ERCディレクティブを配置する例。

    このコマンドは、メッセージがネット関連のコンパイラ違反である場合のみ利用可能です。

No ERCディレクティブの編集

配置中、No ERCオブジェクトがカーソル上にある間は、以下の編集操作が可能です:

  • プロパティパネルから編集します。この編集方法では、関連するPropertiesパネルモードを使用してオブジェクトのプロパティを変更します。


    No ERCモードのPropertiesパネル

    配置中に、No ERCモードのPropertiesパネルはTabキーを押すことでアクセスできます。

    配置後は、No ERCモードのPropertiesパネルに以下のいずれかの方法でアクセスできます:

    • 配置済みディレクティブをダブルクリックします。
    • ディレクティブ上にカーソルを置き、右クリックしてコンテキストメニューからPropertiesを選択します。
    • すでにPropertiesパネルがアクティブな場合は、ディレクティブを選択します。
    プロパティは、配置モードに入る前にSchematic – DefaultsページPreferencesダイアログからアクセスできます。これにより、オブジェクトのデフォルトプロパティを変更でき、以降に配置するオブジェクトに適用されます。
  • No ERCダイアログから。この編集方法では、No ERCダイアログを使用して、特定のNo ERCオブジェクトの違反タイプや接続エラーを修正します。

    No ERCダイアログは、Violation Typesモード(最初の画像)とConnection Matrixモード(2番目の画像)を表示します。
    No ERCダイアログは、Violation Typesモード(最初の画像)とConnection Matrixモード(2番目の画像)を表示します。

    このダイアログは、Specific ViolationsSuppressed Violations領域のPropertiesパネルでNo ERC モード(上記参照)でクリックすることでアクセスできます。

    特定のNo ERCディレクティブは、複数の違反を対象に設定でき、複数のエラーや警告が発生する回路をサポートします。
  • SCH ListおよびSCH Filterパネルから。Listパネルは、1つまたは複数のドキュメントから設計オブジェクトを表形式で表示でき、オブジェクト属性の迅速な確認と修正が可能です。適切なフィルタリング(該当するFilterパネルやFind Similar Objectsダイアログの利用)と組み合わせることで、アクティブなフィルタの範囲内にあるオブジェクトのみを表示し、複数の設計オブジェクトをより正確かつ効率的にターゲット・編集できます。

汎用No ERCディレクティブは、Propertiesパネル(Suppressed Violationsセクション内)や、Suppress Specific ViolationsプロパティをSCH Listパネルで切り替えることで、特定No ERCディレクティブに、またはその逆に素早く切り替えられます。

No ERCディレクティブの無効化

No ERCディレクティブを削除する代わりに、無効(バリデーション上は無効化)にすることができます。この状態は、ディレクティブのActiveプロパティを切り替えることで変更できます(どの編集方法からでも可能)。無効なNo ERCディレクティブは、デザイン空間上でグレー表示されます。

No ERCディレクティブの使用を一時的に停止したい場合は、削除するのではなく無効化してください。
No ERCディレクティブの使用を一時的に停止したい場合は、削除するのではなく無効化してください。

No ERCディレクティブの印刷制御

デフォルトでは、No ERCマーカーは印刷時に含まれます。これを完全に無効化したり、特定のシンボルのみを除外したい場合は、下記のようにPrintダイアログを使用してください。

Print ダイアログでNo ERCマーカーの印刷を制御します。
Print ダイアログでNo ERCマーカーの印刷を制御します。

PCB設計違反タイプ

バスに関連する違反

コンポーネントに関連する違反

ドキュメントに関連する違反

ハーネスに関連する違反

ネットに関連する違反

他の違反に関連する違反

パラメータに関連する違反

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