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動画で早わかり!プリント基板入門 [第5回] 基板設計を考慮した回路図の描き方 (3)配線/定数設定の方法と電気的ルールチェッカの実行

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マルツオンライン(マルツエレック株式会社)
     
     
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No.1489 2021.11.16.
     
     

◇動画で早わかり!プリント基板入門
 [第5回] 基板設計を考慮した回路図の描き方
 (3)配線/定数設定の方法と電気的ルールチェッカの実行

◇センシング用の同期検波回路の製作

     
   
   マルツが提案するワンストップサービス、プロトファクトリー。 回路設計から基板設計・調達・製造・実装、ケース加工、ハーネス加工をはじめ、量産をすべて短納期で請け負います。リジッド・フレキシブル基板を完全自動見積りできる、自動見積り機能も新たにリニューアル!  
 マルツエレックは、「アイデアを具現化するプロトタイピングエンジニアの皆さまのために」皆さまのさまざまな「ものづくり」のお手伝いをさせていただいております。
 
動画で早わかり!プリント基板入門
[第5回] 基板設計を考慮した回路図の描き方
(3)配線/定数設定の方法と電気的ルールチェッカの実行

 本連載では,マルツオンラインの「プロトファクトリー」や,動画を使いながら,誰でもプリント基板が設計・発注できるようにさまざま情報や開発テクニックを紹介しています.

 第5回では,部品同士の配線や定数の設定,電気的ルール・チェックを行い,回路図を完成させます.

 まずシンボルのピン同士を接続し回路図として成り立たせます.単純な接続とともに,斜め線の活用やワイヤ同士の接続方法を検討してみます.配線は基本的に水平/垂直方向で描いていきますが,必要に応じて斜め線を利用すると見やすい回路図になります.

 DC-DCコンバータの電圧フィードバックの箇所は,斜めの線を利用しています.これにより,基板設計時に,電圧フィードバック電位点に対して気を使うべきであることを明示しています.

 次に各シンボルに対して部品の定数(100Ωや0.1μF,LEDの色や部品型名など)を設定します.アノテーション機能を使うと,U1,R1,R2,C1などのリファレンス(部品記号)を付与できます.

 最後に,ERC(エレクトリック・ルール・チェッカ)を利用して回路図を検証します.最初のERC実行では,たくさんのエラーが表示されますので,これらを解消していきます.実際に接続ミスを発見できました.

 本動画では,KiCad特有のエラーとして,電源シンボル(5Vや3.3V,GNDなど)にPWR_FLGを接続しないと,ERCエラーになる点にも触れています.ERCエラーがゼロになれば,回路図の完成です.

 次回は,作成した回路図を元に基板設計の準備を行います

▽第1~4回の動画はこちら
https://www.youtube.com/channel/UCZDyLSag48Yp0j3Do2zy6nQ/featured
▽基板設計
https://www.marutsu.co.jp/pc/static/protofactory/substrate_design/index
▽基板製造
https://www.marutsu.co.jp/pc/static/protofactory/substrate_manufacture/index
▽自動見積ページで発注
https://www.marutsu.co.jp/BoardDesignService.jsp

 

プロトファクトリーのサービス

回路設計から部品の調達、基板製造/実装、ハーネス/ケース加工まで
マルツエレックの「プロトファクトリー」を是非ご活用ください

 マルツエレックでは、回路設計から基板設計・製造・実装、そして量産まで皆さまのさまざまな「ものづくり」のお手伝いをさせていただく「プロトファクトリー」事業を行っています。学校などにおいて実験装置や電子教材を用意したいというご要望や、企業などでの試作品を作ってみたいという計画などがございましたら、マルツエレックの「プロトファクトリー」を是非ご検討ください。

 これまでの電子回路の設計事例としては、
・電源回路/同期整流回路/インバータ回路
・モーター制御回路
・センシング回路
・2次電池アプリケーション回路
・LEDドライブ回路
・メガソーラーシステム回路

などがあります。その他の回路設計についてもご要望にお応えいたします。

 


【センシング用 同期検波回路】
 

 ここでは、マルツエレックが実際に行ったものづくり事例として、「センシング用の同期検波回路の製作」をご紹介します。

 加速度センサなどで得られた二つの信号を検波して増幅し、x座標、y座標として出力させるための同期検波回路を製作しました。全体は、同期検波回路、増幅回路、正負電源回路で構成されています。

 回路全体は±12Vで動作し、オペアンプには正負電源に対応するものを使用しています。同期検波回路には1.5Vのオフセットで16kHzの正弦波を加え、出力は0~3.3Vの範囲になるようにレベルを調整しています。特に同期検波回路については、実機を製作する前にSPICEで検証を行うことで、設計品質を高めています。最終的に筐体の設計も行って、ケースに回路基板を収納しました。  

 マルツエレックでは回路設計だけでなく、部品の調達や基板の製造と実装、ハーネスやケースの加工までを行う「プロトファクトリー」を展開しています。詳細は、下記のWebページを参照してください。ご相談は、ものづくり相談受付フォームからお申込みください。

プロトファクトリー
 https://www.marutsu.co.jp/pc/static/protofactory/index

ものづくり相談受付フォーム
 http://sv.marutsu.co.jp/enquete/?id=16


 

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 マルツオンラインを騙る偽サイトの存在が複数確認されております。
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 考えられます。 決して偽サイトにお客様の個人情報を入力されたり決済をなさいませんよう、
 ご注意をお願い申し上げます。
 https://www.marutsu.co.jp/select/list/detail.php?id=795

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 マルツエレックは米国Digi-Key社と正規代理店契約を結んでおり、Digi-Key社を通じてTI社の
 正規販売店の認定を受けています。
 マルツオンラインに掲載のない製品も調達可能ですので、少量からでもお気軽にご用命ください。
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