LTspiceを使用して、伝送線路理論を理解することによってシグナル・パワーインテグリティ設計・解析の基礎を学ぶとともに、プリント基板や筐体に流れる電流経路をイメージすることが出来るようになることを目標とした講座です。

• 伝送線路理論の基礎について数式を使用して定量的に学んだ後に、フリーの伝送線路パラメータ抽出ソフトとLTspiceを使ったコプレーナ伝送線路、マイクロストリップ差動伝送線路設計の実例を紹介します。
• 数式の理解が不十分であっても感覚的な理解が得られるように、SPICEを使ったtransient解析、AC解析、FFT解析をあわせて行う構成にしています。
• プリント基板における信号配線電流、リターン電流、電源電流の経路について、伝送線路理論を使って理解する方法を解説します。
• SiPiシミュレーションを行う場合に入手困難なドライバモデルの作り方については、ICのデータシートから簡易compactモデルを作成する方法、実測データからPWLモデルを作成する方法を解説します。
• 実験回路に対してPWL電源、簡易compact、compact、IBIS3.2モデルを使用したSiPiシミュレーションを行って、実験回路の測定結果と比較しながら各種モデルの得失を解説します。

講座受講後の講師への質問は期間・内容とも制限を設けずに受け付けます。

※LTspice：アナログ・デバイセズ社配布の無償使用可能・無制限のSPICEシミュレータ

期待される効果

• プリント基板の伝送線路、リターン層、電源層に流れる電流の分布がイメージできるようになる
• 伝送線路に関して
  • ケーブルの仕様書から伝送線路のラダーモデル化、シミュレーション回路の作成、transient、ac解析ができるようになる
  • 特性インピーダンスの物理的意味、インピーダンスマッチングが理解できる
  • 適正ラダー分割数が解るようになる
  • プリント基板の断面形状からの伝送線路SPICEパラメータの抽出手段を知得できる

• Power Distribution Network（電源分配回路網）について
  • 基本概念が解る、PDNのSPICEモデル化の方法を知得できる
  • ターゲットインピーダンスが理解できる
• シングルエンド伝送線路、差動伝送線路を理論的に設計できるようになる

主な受講対象者

• 回路設計担当者、レイアウト設計担当者、EMC関連業務に携わる方
• SiPi設計を理論的に行いたい方
• SPICEでSiPiシミュレーションを行いたい方
• EMC設計を理論的に行いたい方
• 電気系設計の経験者、中級以上の方
• 電気系設計のリーダーを目指す方
• 「LTspiceで学ぶ電子部品の基本特性とSPICEの使いこなし」の講座内容程度の知識を持っている方

本講座の受講により、関連する次の講座受講に必要な前提知識を習得できます。
「LTspiceを活用したEMC設計基礎から設計応用」

セミナープログラム（予定）

1. セミナー概要
・講座の狙い、到達目標
・講座内容

2. 伝送線路
・ 実験とシミュレーション
・インピーダンス整合の基本的考え方（DC）
・インピーダンス整合の基本的考え方（AC）
・ラティスダイアグラムによる反射波形解析
・SPICEモデルパラメータ
・SPICEシミュレーション
・ラダーモデルにおける適正分割数
・伝送線路のシミュレーションで考慮すべき事項
・形状データからのSPICEモデル作成
・伝送線路設計例
-ドライバモデル
-コプレーナシングルエンド伝送線路
-マイクロストリップ差動伝送線路

3. プリント基板
・シングルエンド伝送線路とリターン層の定性的モデル
・ 90°ベンド伝送線路のリターン電流経路
・スリット入りリターン層での電流経路、特性インピーダンス
・信号線に必要なリターン層幅
・差動配線、複数同相配線と電流経路
・電流経路の周波数依存性
・表皮効果

4. PDN（電源分配ネットワーク）
・PDN
・ターゲットインピーダンス

5. ドライバモデル
ICデータシートからの簡易compact、PWL電源モデル作成
・簡易compactモデル
・PWL電源モデル

6. 各種ドライバモデルを使ったSi・Piシミュレーションの実際
PWL電源、簡易compact、compact、IBIS3.2モデル
・ドライバモデルの違いとSi解析精度
・電源周りの寄生LCRのモデル化とPi解析精度
・Si・Piシミュレーションまとめ

appendix　
・SPICEシミュレーションへの周波数依存損失パラメータの導入
・長尺伝送線路でマルチドロップ接続になっている場合のシミュレーション
・ツイストペアの伝送線路モデル化
・フラットケーブルのクロストークを考慮したモデル化
・PCBのグラスファイバー束の影響
・差動伝送線路直下のリターン層除去の是非
・E系列抵抗の値と算出方法、許容誤差