回路設計向け Autodesk Fusion

電子回路図から PCB まで対応する回路設計ソフトウェア

Fusion は、回路図作成からシミュレーション、PCB 設計まで対応できるオールインワンの回路設計プログラムです。高機能で使いやすく、設計フローに一貫性をもたらす、基板設計エンジニアのための回路設計ツールです。

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回路設計ソフトウェアとは

回路設計(英語)では、部品同士の接続関係を示す回路図を作成します。回路図は設計図として、目的の機能を実現するために各部品をどのように接続するかを示します。この過程では、適切な部品を選定し、各部品の接続方法を計画します。また、実際の制作に入る前に、設計が意図したとおり確実に機能するよう、テストや修正作業も行います。適切な回路設計は、電子機器のスムーズで効率的な動作、トラブルのない製造工程を実現する上で重要です。

 

回路設計ソフトウェアは、回路図の作成、シミュレーションの実行、物理的な PCB レイアウトの設計を 1 か所で完結させることにより、電子回路の構築と検証を支援します。基本的な電子設計プログラムとは異なり、回路設計ソフトウェアには、回路図作成、PCB レイアウト、設計ルール チェック、信号テスト、シミュレーション、自動配線などの機能が備わっています。

 

Autodesk Fusion で回路設計の試作・検証サイクルを効率化

Autodesk Fusion が回路設計に選ばれる理由

電子回路設計のさまざまなニーズに対応するために、複数のツールを使用するのは非効率的です。Autodesk Fusion は、回路図作成、PCB レイアウト、3D 機械設計を 1 つのプラットフォームに集約したオールインワンの回路設計ソフトウェアです。これらの機能が連携することで、回路設計の工程全体が簡素化され、回路の作成、テスト、シミュレーションが容易になります。Fusion なら、シンプルな回路から複雑なシステムまで対応でき、設計フローが効率化され、複数のツールを行き来する手間がなくなります。

 

Fusion は、SPICE 解析(英語)、信号整合性、熱チェックなどのリアルタイム シミュレーション機能を備え、回路設計に必要な機能を網羅したプログラムです。クラウド コラボレーション(英語)やデータ管理ツールにより、場所を問わずチームでの共同作業が可能です。さらに、バージョン管理機能や複数ユーザーが同じ設計データにアクセスできる機能により、連携が強化されます。

 

Fusion では、Gerber ファイル、ドリル ファイル、BOM などの製造用データも生成できます。現代の製品開発の要件に対応した、効率的な電子回路設計を実現する有力な選択肢です。

回路設計ソフトウェア Fusion の主要機能

回路設計ソフトウェアである Fusion は、回路設計の工程全体を効率化する豊富な機能を備えています。 

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回路図の作成とライブラリ パッケージの生成

回路図を簡単に編集し、豊富な IPC 準拠ライブラリから部品を選択できます。回路設計ソフトウェア Autodesk Fusion は、部品情報に基づいて自動的にフットプリントや 3D モデルを生成するライブラリ パッケージ生成機能を備え、作業時間の短縮と精度の向上を実現します。


Autodesk Fusion 360 の回路基板の高度な配線機能

高度な配線

PCB レイアウトや回路設計において、Fusion では高度な配線ツールを利用できます。これには、リアルタイムの設計ルール チェック(英語)(DRC)、クイック配線、グループ配線、Violator モードといった機能があります。これらの回路設計ソフトウェア機能により、特に複雑な基板でも精度の高い効率的な配線を簡単に実現できます。


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ECAD と MCAD のコラボレーション

Fusion で ECAD/MCAD の連携をサポートすることにより、電子回路設計と機械設計のチームによるリアルタイムの共同作業が実現します。回路設計ソフトウェアを活用すれば、手間をかけずに複数のチーム間で設計データの共有、変更内容の確認、バージョン管理が可能になります。また、ファイル変換が不要になり、コミュニケーションが効率化されます。その結果、製品開発をより迅速かつ正確に進めることができます。


Autodesk Fusion の回路設計ソフトウェア ソリューション

製品設計のためのクラウドベースの 3D CAD/CAM/CAE/PCB ソフトウェアです。


Fusion 360 と高度な設計・シミュレーション機能を組み合わせた統合ソリューションです。


回路設計における Autodesk Fusion のメリット

設計プロセスが効率化

リアルタイムの設計検証や 3D ビジュアライゼーション、シミュレーションなどの高度な回路設計ツールを搭載する Fusion で、設計から製造までのプロセスが効率的になります。

製品パフォーマンスが向上

電子回路の製造に入る前に、Fusion のシミュレーション機能で設計をテストし、潜在的な問題を洗い出して解決できます。

包括的なコンポーネント ライブラリ

Fusion は、電子設計に役立つコンポーネントを豊富に取りそろえたリポジトリを提供します。パートナーが開発した Ultra LibrarianSnapEDA などの Fusion アドインを利用して、コンポーネントをすばやく構築できます。

標準化されたファイル形式の書き出し

Fusion の電子設計機能では、Gerber、ODB++ などのさまざまな標準形式で設計を書き出せます。シミュレーションや解析用に Ansys で書き出すこともできます。 

Autodesk Fusion:電子回路設計プログラム

Fusion で電子回路設計のワークフローを最適化するには

Fusion は、設計フローに DFM チェックを組み込み、工程の早い段階でコストのかかるエラーを防ぐ電子回路設計プログラムです。これらの自動チェック機能は、製造上の制約事項に照らして設計を検証し、生産遅延やコスト増加につながる問題を未然に防ぎます。Fusion は、早い段階で潜在的な問題を検出することで、時間とコストを削減し、高品質で信頼性の高い回路基板の製造を支援します。

クラウドベースのコラボレーションにより、どこからでもリアルタイムでチーム間の連携が可能です。そのため意思決定がスムーズに進み、フィードバックが効率化され、バージョン管理や複数ユーザーの同時アクセス機能により、全員の認識を合わせながら作業できます。設計者とエンジニアがシームレスに最新情報を共有できるため、ボトルネックを減らし、電子製品の市場投入までの時間を短縮できます。

Fusion の一貫した ECAD + MCAD 環境により、電気設計チームと機械設計チームの間で生じがちな連携不足が解消されます。Fusion は、電子回路設計と機械設計ツールを 1 つのプラットフォームで連携させることで、PCB レイアウトと 3D 機械モデルを簡単に同期できます。この連携により、フィットやクリアランスの問題といった高コストなエラーを未然に防ぎ、コミュニケーションを改善するとともに、最初の段階から電子部品と機構部品がスムーズに連携する製品設計を実現します。

コンシューマー製品向け回路設計ソフトウェア

製品設計者は、設計から製造プロセスへの引き継ぎをすばやく行い、コンシューマー製品をいち早く市場投入する必要があります。  Autodesk Fusion は、3D 設計と電子回路設計のプロセスをシームレスに統合するソリューションです。

  • リアルタイムのコラボレーション機能でイテレーションが効率化
  • ECAD/MCAD の統合機能でプロジェクトの遅延が解消
  • 1 つのプラットフォームでチームが連携、簡単にコミュニケーション

回路設計のその他の活用領域

産業オートメーション

Autodesk Fusion などの回路設計ソフトウェアを活用すれば、信頼性の高い制御システムやロボットを構築できます。モーター ドライバやセンサー インターフェイス、電源管理、EMI/EMC 対策まで、回路設計に必要な幅広い要素をカバーし、回路図作成、PCB レイアウト、検証の各工程を効率化。これにより、過酷で高負荷な環境でも安定して動作する電子回路設計を実現します。また、ECAD/MCAD のワークフロー連携により、筐体設計やハーネス配線、熱設計を最適化し、工場現場での運用に適した設計が可能です。

 

車載システム

堅牢な回路設計機能により、先進的な車載システムを構築できます。Autodesk Fusion などの回路設計ソフトウェアは、安全性が極めて重要な部品、インフォテインメント システム、電力管理システム向けの複雑な電子回路設計をサポートします。リアルタイムのコラボレーションやシミュレーション ツールを活用することで、過酷な自動車環境における耐久性とコンプライアンスを考慮した設計の最適化が可能です。

 

IoT デバイス

高機能な電子回路設計ツールで革新的な IoT デバイスを実現します。Autodesk の回路設計ソフトウェア、Fusion は、スマート センサーやエッジ デバイスに対応するシームレスな PCB レイアウト、部品選定、接続の最適化を可能にします。ECAD/MCAD のワークフロー連携により、IoT 設計のコンパクト化、効率化、迅速な製品化を後押しします。

 

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アナログ回路設計とデジタル回路設計

回路設計の種類

電子機器の回路設計には、主にアナログ回路設計とデジタル回路設計の 2 種類があります。

アナログ回路設計は、時間の経過とともに滑らかに変化する連続信号に重点を置いています。増幅、フィルタリング、信号調整などを伴うことが多く、抵抗器、コンデンサ、オペアンプなどの部品を用いて、音や温度といった現実世界の信号を処理します。アナログ回路の設計は、ノイズや信号歪み、電力効率を慎重に管理して精密かつ安定した動作を実現する必要があるため、一般的に複雑です。

デジタル回路設計は、1 と 0 の二進状態で表される離散信号を扱います。デジタル回路は、論理ゲートやマイクロコントローラなどのデジタル コンポーネントを用いて、演算、制御、データ処理などを行います。アナログ回路と比べると、デジタル回路設計は比較的シンプルで、迅速な試作やシミュレーションを可能にする多くの自動化ツールの恩恵を受けています。一方、多くの製品ではアナログ回路とデジタル回路の両方が使用されており、相互干渉を防ぎ、安定した性能を実現するには、両者を慎重に組み合わせる必要があります。

回路設計ソフトウェアや回路設計プログラムは、アナログ回路とデジタル回路の両方を効率よく作成、テスト、最適化できる包括的なツールを提供することで、こうした課題に取り組むエンジニアを支援します。

機械設計と電気設計

電気・機械設計のワークフロー

Fusion の ECAD/MCAD ワークフローは、電子回路設計と機械設計を 1 つの高機能な設計環境に統合します。すべてがシームレスにつながっているため、設計変更はファイル変換やデータ変換を行うことなく、即座に反映されます。

アセンブリワークスペースで回路設計を変更すると、その内容は自動的に PCB ワークスペースにも反映されます。これにより、Fusion は電子設計、機構設計、製造をシームレスに連携させる回路設計プログラムとなっています。

この統合こそが、他の電子回路設計プログラムとの決定的な違いです。開発のあらゆる段階で、高い精度、スピード、コラボレーションを実現します。

無償の回路設計ソフトウェア

愛好家やメイカー向けの無償版です。回路図シート 2 点、信号レイヤ 2 点、80 cm2 の基板領域が含まれます。

 

オートデスクは世界中の学生と教員に、回路設計ソフトウェアを無償で提供しています。

 

Tinkercad の回路

Tinkercad の回路

簡単に操作できる無償オンラインツールの回路を利用して、アイデアを具体化できます。

  • Arduino とブレッドボード コンポーネントをシミュレーションしてプログラミング
  • 標準モジュールを使用して複雑な回路を作成
  • 回路を作成して検討し、Autodesk Fusion などの PCB 設計ソフトウェアに書き出す

電気工学の初心者に向けた回路設計の基本

PCB レイアウトの基本

プリント基板(PCB)レイアウトは、回路設計の物理的な配置を示します。PCB レイアウトのプロセスと設計方法を詳しく説明します。

 

回路図設計の基本

回路図設計では、電気コンポーネント シンボル間の接続を定義します。回路図設計のプロセスと設計方法を詳しく説明します。

 

SPICE シミュレーションの基本

SPICE シミュレーションでは、回路設計の電圧と電流の動作を解析できます。初心者向けに、SPICE の詳細と、SPICE シミュレーションの実行方法を解説します。

 

回路設計ソフトウェアの関連リソース

電子回路設計では、アイデア出し、設計、改訂などの作業を行います。PCB 設計と回路設計のプロセスについて詳しく説明します。

 

クロストークや EMI を最小限に抑えるなど、初めての高速 PCB 設計で成功するためのヒントを紹介します。

 

Autodesk Fusion は、簡単かつ効率的に操作できるインタラクティブな配線ツールと環境設定を備えています。

 

初めての PCB レイアウト作成を成功に導く PCB 配線のヒント、トップ 10 を解説します。

 

プリント基板(PCB)のレイアウト設計に役立つ、コンポーネントの配置、配線、放熱などのヒントを紹介します。

 

気流や伝熱などの要因をシミュレーションして潜在的な問題を洗い出し、設計を最適化して効率を最大限に高める方法を説明します。 

 

回路設計・電子回路設計ソフトウェアのよくある質問(FAQ)

回路設計とは何ですか?

回路設計とは、特定の機能を実現するために、部品、接続、レイアウトを定義して電気回路を作成する作業です。回路図入力、シミュレーション、PCB レイアウトなどがこれにあたります。

回路設計ソフトウェアとはどのようなものですか?

Autodesk Fusion などの回路設計ソフトウェアは、エンジニアや設計者の電子回路作成、シミュレーション、最適化をサポートするツールです。回路図の作成から、PCB のレイアウトや検証までのワークフローを効率化します。

回路設計ソフトはなぜ必要なのですか?

Autodesk Fusion などの回路設計ソフトウェアは、エラーの削減、開発の高速化、業界標準への準拠を支援します。さらに、シミュレーションやコラボレーションの機能を統合することで、製品品質の向上にも貢献します。

回路設計ソフトウェアはどのようなユーザーを対象にしていますか?

回路設計者、電子エンジニア、PCB レイアウト(英語)担当者、製品開発者などが、自動車、IoT、産業オートメーションといった分野の電子機器設計に活用しています。

回路設計ソフトウェア選びで着目すべき機能を教えてください。

Autodesk Fusion などの回路設計ソフトに求められる主な機能には、回路図作成(英語)、PCB レイアウトツール、部品ライブラリ、シミュレーション(英語)機能、そして機構設計との連携を可能にする ECAD/MCAD 統合などがあります。

回路設計に適したソフトウェアの選び方を教えてください。

最適な回路設計ソフトを見つけるのは、簡単ではないと感じるかもしれません。回路設計は、製品全体を形にするプロセスの一部であるため、特に機械設計をはじめとする他分野のエンジニアとの密な連携が欠かせません。理想的なソフトウェアは、高品質な回路設計を容易にするだけでなく、ワークフロー全体を効率化できるものです。電気・機械設計をシームレスに連携できる統合機能や、バージョン管理、リアルタイムのコラボレーション機能があれば、チームと円滑に作業でき、どこからでも設計データにアクセスし、変更履歴も簡単に管理できます。さらに、使いやすさ、CADツールとの連携、シミュレーション機能、部品ライブラリの充実度、コラボレーション機能なども、プロジェクトの要件に合っているかを確認しましょう。ツールに振り回されず、設計に集中できる環境を選ぶことが重要です。 つまり、Autodesk Fusion はまさにお勧めのソリューションです。

回路設計ソフトウェアを使用することで、どのように精度が向上しますか?

設計ルール チェック(英語)の自動化、フットプリントや 3D モデルの自動生成、リアルタイムのエラー検出により、手作業によるミスを減らし、設計精度を向上させます。

回路設計のシミュレーション機能はありますか?

はい。回路基板の製造に入る前に、Fusion のシミュレーション機能で設計をテストし、潜在的な問題を特定ことができます。

回路設計者の役割はどのようなものですか?

回路設計者とは、シンプルな機器から、コンピュータや医療機器、自動車のような複雑なシステムまで、さまざまな電子機器を動かす電子回路を設計する専門職です。電気の基礎原理に関する知識と実践的な設計スキルを組み合わせ、抵抗(英語)、コンデンサ(英語)、トランジスタ、集積回路などの部品が、特定の機能を果たすためにどのように連携するかを計画します。その業務には、回路図の作成、アイデアを検証するためのシミュレーション、試作、トラブルシューティングなどが含まれ、最終的な回路が安全で効率的かつ信頼性の高いものになるよう仕上げていきます。回路設計者は、工学的なアイデアを実際に動く技術へと変え、私たちの日常を支える重要な役割を担っています。

どのような方法で回路を設計しますか?

回路の設計にはいくつかの手順が含まれます。設計プロセスの概要は次のとおりです。

 

1. 回路の目的を定義:回路に求められる機能を理解します。また、回路の入力と所望の出力も定義します。 

 

2. 回路図の設計:要件に基づいて、紙の図面で設計するか、回路設計ソフトウェアを使用して設計を開始します。適切なコンポーネント(抵抗器、コンデンサ、トランジスタなど)を選択し、正しく接続します。

 

3. 回路のシミュレーション:Autodesk Fusion などの回路シミュレーション ソフトウェアを使用して、意図したとおりに回路が動作するか確認します。これにより、回路を物理的に作成する前にシミュレーションで確認し、潜在的な問題を特定・修正できます。

 

4. PCB レイアウトの作成:回路設計とシミュレーションが完了したら、プリント基板(PCB)の設計に進みます。基盤上で各コンポーネントをどこに配置し、どのように接続するかを判断します。

 

5. PCB の製造:PCB レイアウトが完成したら、PCB の製造プロセスに入ります。このプロセスでは、通電に必要な経路を作成するために銅箔レイヤーをエッチングし、コンポーネントを通すためのドリル穴を開けます。

 

6. 回路の組み立てとテスト:PCB の準備が整ったら、レイアウトに従ってすべてのコンポーネントを基板上にはんだ付け(英語)します。組み立て後に回路をテストし、回路が期待どおりに機能するか確認します。

 

このプロセス全体を通じて、目的の結果を得るために設計を何度も繰り返す必要が生じる可能性があります。Autodesk Fusion などの回路設計ソフトウェアはこのプロセスで非常に役立ちます。回路図と PCB レイアウトの両方を設計できるほか、回路用のシミュレーション ツールも備えています。

 

Autodesk Fusion は回路設計をどのようにサポートしていますか?

Autodesk Fusion は、回路図作成、PCB レイアウト、3D 可視化を統合した電子回路設計プラットフォームを提供します。これにより、次のことが可能になります。

  • リアルタイムの設計検証
  • ECAD/MCAD(英語)のシームレスな連携
  • 豊富な部品ライブラリへのアクセス
  • Gerberや ODB++ など業界標準フォーマットでの出力

Fusion は SPICE シミュレーションに対応していますか?

Fusion の[電子デザイン]作業スペースでは、回路図から直接 SPICE(英語)ベースの回路シミュレーションを実行できます。これにより、PCB レイアウトや製造工程に進む前に、回路の動作を確認し、性能を検証し、電圧レベルや電流の流れ、信号整合性といった問題を事前に検出、修正することが可能です。

回路設計者は Autdesk Fusion を使ってコラボレーションできますか?

Autodesk Fusion には、チームや関係者で連携しながら作業できる最新のコラボレーション環境(英語)が含まれています。この環境は次のような機能を備えています。

  • 社内外の関係者のアクセス権限を管理
  • どのデバイスからでも自在にアクセスしながら、コメント機能やマークアップ機能でフィードバックを共有
  • あらゆるデバイスから、データにアクセス
  • プレビューをパブリック共有 

Autodesk Fusion 回路設計ソフトウェアの無償体験版はありますか?

はい。Autodesk では、購入前に Fusion の機能を試すことができる、30 日間無償体験版を提供しています。

Autodesk Fusion は複雑な回路設計に対応していますか?

はい。Fusionは、簡単な設計から高度なシステムまで対応し、設計を支える高機能なシミュレーション・検証ツールを備えています。

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