Working with Simulation Results in Altium Designer

必要な分析が設定され実行されると、分析結果はシミュレーションデータファイル(SDF)に書き込まれ、そのファイルはプロジェクト名(<ProjectName>.sdf)で命名され、プロジェクトパネルのGenerated\Simulation Documentsフォルダーに表示されます。このファイルは自動的にドキュメントタブとして開かれ、SimDataエディタで表示されます。この機能は豊富な環境を使用すると、シミュレーション結果を迅速かつ効率的に分析でき、設計の操作に自信を持って取り組むことができます。ただし、このファイルは作成されても初期状態では保存されていません。

シミュレーション結果のリストの操作

シミュレーションの実行結果は、シミュレーションダッシュボードパネルの結果領域に表示されます。特定の結果エントリの右にあるボタンは、以下のアクションを提供します:

  • 結果を表示 - その実行からの結果を再度開きます。結果名をダブルクリックしても再開できます。
  • プロファイルを読み込む - その実行の分析設定をシミュレーションダッシュボードパネルの分析設定&実行領域に復元します。
  • タイトルを編集 - 結果エントリの名前を変更します。デフォルトでは、結果は分析後に命名されます。
  • 説明を編集 - 結果エントリの説明を編集します。デフォルトでは、説明は実行の主要パラメータを反映します。説明フィールドをクリックして編集することもできます。
  • 削除 - 結果エントリを削除します。


Results領域を使用して、シミュレーションダッシュボードパネルでシミュレーション結果を管理します。

シミュレーション結果エントリに関連付けられたロックアイコン(/)を切り替えることもできます。これにより、その実行の結果を保存し、そのタイプの後続の分析実行がインクリメントされた数値サフィックスで名前が変更されます。シミュレーション結果のロックにより、同じ分析タイプの複数の実行から結果を蓄積することができます。

チャート、プロット、波形

シミュレーションデータファイルは、基本的に3つの構成要素に分けることができます:

  • チャート
  • プロット
  • 波形

チャートはSDFファイルの「ページ」と考えることができます。SDFファイルには複数のチャートが含まれており、それぞれの内容は実行される分析のタイプによって異なります。プロットはデータをグラフィカルに表示するために使用される領域であり、1つ以上の波形を表示するために使用できます。チャートには複数のプロットを含むことができます。波形は、設計の特定の点またはノードから収集された分析データを表します。


シミュレーション結果の異なる要素を理解する

シミュレーションを実行すると、解析タイプごとに別々のチャートが作成されます。解析タイプのチャートは、デザインスペースの下部にあるその名前のタブをクリックすることでアクセスできます。数値キーパッドの+キーと-キーを使用して、複数の解析結果のチャートを素早く切り替えることができます。


シミュレーション解析結果にアクセスする。解析タイプに応じた結果を見るには、関連するタブをクリックします。

波形データを結果とする解析では、チャートに含まれるプロットの数は、解析タイプ、スキーマティックに追加されたプローブ、および解析タイプを設定する際に追加された出力表現に依存します。

特定のシミュレーション分析タイプのために作成されたチャートは、プロットや波形を含まない場合があります。例えば、動作点分析のチャートはテキストデータを表示します。ポール・ゼロ分析のチャートには単一のプロットが含まれますが、典型的な「アナログ波」の意味での波形ではなく、グラフィカルなポール(X)とゼロ(0)のエントリが含まれます。

SimDataエディタで作業する際のクイックヒント:

  • 波形名をクリックして保持し、別のプロットにドラッグすることで、波形を一つのプロットから別のプロットに移動できます。
  • 既存の波形を新しい、別のプロットに表示するには、名前をダブルクリックし、Edit Waveform ダイアログの Plot Number ドロップダウンで New Plot を選択します。
  • プロットのエリアを拡大して調べるには、左クリックしてドラッグして新しいビューエリアを定義する矩形を描きます。ビューを元に戻すには、右クリックして Fit Document を選択します。
  • プロット内のどこかをダブルクリックすると、Plot Options ダイアログが開き、タイトル、グリッドライン、線のスタイルを設定できます。
  • 軸をダブルクリックして、その軸にラベルを付けて設定します。
  • チャートのタイトルをダブルクリックすると、Chart Options ダイアログが開き、チャートに名前を付けることができ、現在カーソルが有効になっている場合、そのプロットに表示されるカーソル測定値を設定できます。
  • メニューから Tools » Document Options を選択して、Document Options ダイアログを開き、色、さまざまな波、チャート、プロット要素(データポイントを含む)の可視性を設定し、FFTの長さを定義できます。

波形の選択

設計空間内での波形の選択は、波形の名前をクリックすることです。選択されると、波形は色が濃くなり、名前の左側に点が表示されます。フィルタリングは、波形の名前をスコープとして使用して適用されます。異なる名前のアクティブチャート内の他の波形はマスクされます(暗く表示されます)。

  • アクティブチャート内に同じ名前の波形が複数存在する場合、選択されていないインスタンスは完全な可視性を保ちます。
  • Shift+Click ショートカットを使用して複数の波形を選択します。これは、波形が密集したプロットでいくつかの波形を比較するのに役立つかもしれません。

マスキングの範囲は、デザインスペースの右下にあるマスクレベルボタンをクリックしてアクセスできるマスクレベルスライダーバーを使用して制御できます。
波形の名前をクリックして選択し、右下のボタンとスライダーを使用してマスクレベルを設定します。

フィルタリングをクリアして、すべてのプロットの完全な可視性に戻るには、設計スペースの右下にあるクリアボタンをクリックするか、メインメニューからWave » Clear Filterコマンドを使用します(ショートカット:EscShift+C)。適用されたフィルターの範囲が基づいていた以前に選択された波形の名前は選択解除されます。

プロットに多数の波形が含まれている場合、プロットにはスクロール機能が含まれます。利用可能なボタンをクリックして、プロットに含まれるすべての波形名をスクロールします。

マルチパス結果の表示

温度スイープパラメータスイープ、およびモンテカルロ解析は、基本的な解析タイプ(例えば、ACスイープ、トランジェントなど)の複数のパスを実行し、各パスで一つ以上の回路パラメータを変化させるシミュレーション機能です。結果がSimDataエディタ内で表示されると、関連するプロットには複数のパスの波形が含まれ、各パスは波形名の後に文字と数字を追加することで識別されます(例:v(Output) p1v(Output) p2など)。文字は、マルチパス解析のタイプを示すために使用されます:

  • t – 温度スイープ
  • p – パラメータスイープ
  • m – モンテカルロ

数字は実際のパスを示します。


パラメータスイープ分析の例示結果

波形名をクリックすると、その特定のパスで使用されたパラメータに関する情報がプロットの下とステータスバーに表示されます。また、ドキュメントオプションダイアログ(ツール » ドキュメントオプション)で類似波形のハイライトオプションが有効になっている場合、同じパラメータ値に対応する他の波形が強調表示されます。

特定のパスの波形をクリックして、そのパラメータを表示し、同じパスに関連する他の波形を強調表示します。
特定のパスの波形をクリックして、そのパラメータを表示し、同じパスに関連する他の波形を強調表示します。

表示されるプロットの数を制御する

解析結果が最初にSDFファイルに書き込まれるとき、デフォルトでは最適な方法で表示されます。つまり、解析から得られるプロットの数に応じて、一度に表示されるプロットは1つから4つの間で変動します。例えば、プロットが3つある場合、チャートは自動的に全ての3つのプロットが表示されるように設定されます。もし6つのプロットがあった場合、チャートは自動的に一度に4つのプロットが表示されるように設定されます。表示されるプロットの数を変更するには、アクティブなSDFファイルのツール » ドキュメントオプションからメインメニューを選択してアクセスしたドキュメントオプションダイアログで表示されるプロットの数オプションを設定します。

ドキュメントオプションダイアログで定義された設定は、アクティブなチャートのみ、現在のSDFファイル内のすべてのチャート、および/またはデフォルトオプションとして保存され、その後に生成されるすべてのチャートに適用されます。ダイアログの左下にあるドロップダウンを使用して、希望するオプションを選択してください。

ドキュメントオプションダイアログで必要な表示するプロットの数を選択します。
ドキュメントオプションダイアログで必要な表示するプロットの数を選択します。

プロットの表示数をすべてに設定することで、通常、設計スペース内で一度にすべてのプロットを見ることができます(もちろん、分析から得られるプロットの数に依存します)。これは「ドラフトモード」とみなされ、生成された波形のクイックオーバービューを提供します。

Javascript

波形をより詳細に分析したい場合は、すべてのプロットを表示するのではなく、特定の数のプロットを表示するように切り替えるべきです。設計空間で一度に表示されるプロットの数が少ないほど、特定の波形に集中し、それから測定を取ることが容易になります。サイズ変更機能(X軸および/またはY軸)、Y軸の追加、プロットのラベリングを利用したい場合は、表示されるプロットの数オプションをすべて以外に設定する必要があります。

プロットと波形の再配置

チャート内のプロットの表示順序を変更するには、クリックしてドラッグします。まず、移動させたいプロットをデザインスペースでアクティブにすることを確認してください。表示されるプロットの数がすべてに設定されている場合、アクティブなプロットはその波形名セクションの周りに実線で区別されます。表示されるプロットの数が23、または4に設定されている場合、アクティブなプロットは表示エリアの左側にある矢印で区別されます。次に、波形名エリア内(名前自体から離れた場所)をクリックして、必要に応じて上または下にドラッグします。マウスボタンを離すと、移動しているプロットが配置されるプロットの下に線が表示されます。

プロットが移動できるのと同様に、波形自体もプロット間で移動できます。波形の名前をクリックして、必要な宛先プロットにドラッグします。受信プロットのY軸の上部に矢印が表示されます。表示されているプロットの数に関係なく、移動を実行できます。

波形を新しいプロットに移動するには、波形の名前をダブルクリックしてから、開いたEdit WaveformダイアログのPlot NumberドロップダウンでNew Plotを選択します。これを行った後、表示されるプロットの数を変更する必要があるかもしれません。これは、Document Optionsダイアログ(Tools » Document Options)で行います。


波形を波形編集ダイアログを使用して新しいプロットに移動します。

以下のビデオは、プロットと波形を再配置するプロセスを示しています。

プロットと波形の再配置技術のデモンストレーション。

  • 複数の選択された波形(Shift+クリックショートカットを使用して同じプロットまたは異なるプロットで選択)も、ドラッグアンドドロップを使用して別のプロットに移動することができます。
  • 移動後にはY軸を調整する必要があるかもしれません。これは、特に目的地の波形がターゲットプロット内の波形よりも振幅が大きい場合に当てはまります。プロット軸の調整に関する詳細は、軸の変更セクションをご覧ください。

データの拡大

アクティブなプロットの拡大率を変更して、波形データを分析する際にズームインまたはズームアウトできます。ズームインおよびズームアウトコマンドを表示メインメニューから使用して、それぞれズームインまたはズームアウトします。または、興味のある点について選択範囲をクリックしてドラッグして、その点に拡大(ズームイン)します。

一つのプロットのデータの拡大率を変更しても、他のプロットは変更されません。ドキュメントオプションダイアログでプロットを個別にズームオプションを無効にすると、一つのプロットのデータの拡大率を変更するときに、すべてのプロットに同じレベルの拡大率が適用されます。

マウスポインターの位置に対して相対的にズームするには、ポインターを位置づけて、キーボードショートカットを使用してコマンドを起動します。ズームインにはPgUp、ズームアウトにはPgDnを使用します。 Zキーボードショートカットを使用して、ズームコマンドのポップアップメニューにアクセスします:

  • Zoom All - 現在のチャート内のすべての波形を完全にズームします。
  • Zoom In - アクティブなチャート内で各関連する波形プロットの中心位置に対して、波形を近づけます(ズームイン)。
  • Zoom Out - チャート内の各関連する波形プロットの中心位置に対して波形を遠ざけます(ズームアウト)。

波形を初期表示(非拡大)に戻すには、メインの表示メニューまたはデザインスペースの右クリックメニューからドキュメントに合わせるコマンドを実行します(ショートカット:Ctrl+PgDn)。

以下のビデオは、シミュレーション結果データを拡大するプロセスを示しています。

データ拡大技術のデモンストレーション。

プロットに複数のY軸を定義する

単一のY軸ではうまくいかない場合があります。例えば、共通のプロットで電流と電圧の信号を対比したい場合です。電圧信号は5Vまで必要かもしれませんが、電流信号はミリアンペアやマイクロアンペアのオーダーであるかもしれません。波形を「読みやすく」するために、SimDataエディターは追加のY軸の使用を提供します。

以下の画像に示されている波形を考えてみましょう。一つは入力電圧を示し、もう一つは抵抗を通る電流を示しています。現在の波形を電圧波形と同じプロットに移動すると、既存のプロットのY軸を使用してスケーリングすると、電流波形が基本的に失われてしまうことがわかります。より良いアプローチは、新しいY軸を定義することで、以下に示す結果が得られます。

以下の方法のいずれかで、電流波形のための新しいY軸を追加できます:

  • その名前を右クリックし、波形編集を選択、表示される波形編集ダイアログで軸番号のドロップダウンから新しい軸を選択します。


    波形編集ダイアログを使用して波形に新しいY軸を設定します。
  • 新しいY軸を追加(プロット » Y軸を追加)、その後、現在の波形を軸にドラッグして関連付けを作成します。

波形のための新しい(自動的にスケーリングされた)Y軸は、既存のY軸の左側に追加されます。その結果、一つのプロット内で簡単に読み取れる波形が得られます。

Javascript

複数のY軸が定義されているプロットからY軸を削除するには、軸をクリックして選択し、プロット » Y軸の削除コマンドを実行します。または、軸を右クリックしてコンテキストメニューから軸の削除を選択します。

Y軸を削除すると、それに関連付けられた波形も削除されます。もちろん、波形はいつでもSim Dataパネルのソースデータ領域からプロットに再追加できます。しかし、波形を削除せずに軸を削除したい場合は、それを軸から切り離す必要があります。波形の名前をクリックして、残るY軸にドラッグします。その後、余分なY軸を安全に削除しても構いません。

データポイントの表示

波形の正確性に不安がある場合 - 例えば、波形が鋭くジャギー状に見えるのではなく、滑らかで曲線的に見えるべき場合 - データポイントの表示を有効にして、結果が十分に計算されているかどうかを確認できます。 これらのポイントを表示するには、ドキュメントオプションダイアログでデータポイントを表示オプションを有効にします。データが計算された波の各点に小さな円が表示されます。 波形の正確性を視覚化するためにデータポイントを表示オプションを使用します。
波形の正確性を視覚化するためにデータポイントを表示オプションを使用します。

高速フーリエ変換

チャート » FFTチャートを作成コマンドを使用すると、アクティブなチャートの各波形に対して高速フーリエ変換を迅速に実行できます。結果は新しいチャートに保存され、表示され、<SourceChartName>_FFTの形式を使用して名付けられ、SDFファイルの既存のチャートの右に追加されます。

FFT長ドキュメントオプションダイアログ(ツール » ドキュメントオプション)で設定します。デフォルトの長さは128です。


高速フーリエ変換を実行するには、Create FFT Chartコマンドを使用します。

チャート、プロット、波形管理のためのその他の機能

チャート、プロット、波形管理の他の機能について学ぶには、以下のセクションを参照してください。

テキストデータの取り扱い

動作点分析と伝達関数分析のために作成されたチャートには、プロットや波形は含まれません - これらのチャートはテキストデータを表示します。この場合、「波形」とは単一の計算値を表します。必要な値をチャートに追加するには、Sim DataパネルのSource Dataリストで対応するエントリを選択し、Add Wave to Plotボタンをクリックします。


過渡関数解析の計算値を追加する例。

テキスト情報は、メインメニューのツール » クリップボードにテキストとしてコピーコマンドを使用してクリップボードにコピーできます。

デジタルプロットの操作

デジタルプロットは、デジタルノードの論理レベル:0または1を表します。以下にデジタルプロットの例を示します。


デジタルプロットの例

デジタル波形は、2線と3線の波形セクションを使用することで、未定義状態と高インピーダンス状態を示すこともできます。

未定義(最初の画像)と高インピーダンス(2番目の画像)の状態がデジタルプロット上に示されています。 
未定義(最初の画像)と高インピーダンス(2番目の画像)の状態がデジタルプロット上に示されています。

測定カーソルは、未定義および高インピーダンス状態をそれぞれ「X」と「Z」として表します。

測定カーソルによる未定義状態と高インピーダンス状態の表現。

測定カーソルによる未定義状態と高インピーダンス状態の表現。

  • デジタルプロットにはY軸がありません。なぜなら、デジタル波形にはデジタルレベルのみが表示されるからです。また、デジタル波形とアナログ波形を単一のプロットで混在させることはできないことに注意してください。
  • ブール関数はデジタル波形に適用することができます。結果として得られる波形は依然としてデジタルであり、つまりデジタルプロット上に表示されます。他の操作は結果として得られる波形をアナログ波形に変換します。

測定結果の取り扱い

測定の結果データは、シミュレーション結果ドキュメントを探索する際に、Sim Dataパネルの測定タブに表示されます。

シミュレーション測定結果を分析するための機能がいくつかあります。これらの機能には以下が含まれます:

  • 測定値を選択してチャートに表示ボタンをクリックすると、測定が計算された領域を強調表示するプロット上に測定カーソルが表示されます。カーソルに基づく測定についての詳細は、カーソルに基づく測定をご覧ください。

    測定を視覚化するには、チャートに表示ボタンを使用します。
    測定を視覚化するには、チャートに表示ボタンを使用します。

  • 追加ボタンをクリックして、新しい波形とそれに対する測定を定義できるプロットへの波形追加ダイアログにアクセスします。
  • ボタンをクリックして、既存の波形と現在定義されている測定を編集できる波形編集ダイアログにアクセスします。シミュレーションダッシュボードパネルに戻る必要はありません。

シミュレーション結果のドキュメントに複数回の解析(例えば、温度スイープやモンテカルロ解析を実行する場合)の波形が含まれている場合、各波形には測定値があります。この場合、測定タブのSim Dataパネルに測定値の表が表示され、以下の機能にアクセスできます:

  • 測定統計は自動的に計算され、Sim Dataパネルの下部に表示されます。
  • Sim Dataパネルで表を展開するコントロールをクリックすると、測定結果の完全な表が表示されます。この表は測定表チャートに表示されます。表内のデータは選択してコピーできます(例えば、スプレッドシートに貼り付けるために)。
  • プロットボタンを使用してプロットを生成します。例えば、パラメトリックスイープが実行されている場合、スイープされたパラメータに対する測定値のプロットを作成できます。プロットは測定プロットチャートに追加されます。
  • ヒストグラムボタンを使用してヒストグラムを生成し、データの分布を視覚化します。ヒストグラムは測定ヒストグラムチャートに追加されます。

Javascript

直接測定を行う

SimDataエディターは、設計空間内で直接測定情報を取得するための機能を提供します。選択した波形に対して基本測定が自動的に表示されます。より正確な測定を行いたい場合は、専用の測定カーソルを使用できます。これにより、よりインタラクティブな方法で測定を行うことができます。

選択した波形の測定

選択した波形に対する一般的な測定は、Sim Dataパネルの波形測定領域に表示されます。


選択された波形の一般的な測定値。

データは波形自体から計算され、測定カーソルは一切関与しません。以下のデータが計算されます:

立ち上がり時間 信号がベースライン値とトップライン値の差の10%から90%まで変化するのにかかる時間。測定データは、選択された信号が電力ベースの(混合信号シミュレーション)場合、または信号完全性分析の結果波形である場合にのみ利用可能です。
立ち下がり時間 信号がベースライン値とトップライン値の差の90%から10%まで変化するのにかかる時間。測定データは、選択された信号が電力ベースの(混合信号シミュレーション)場合、または信号完全性分析の結果波形である場合にのみ利用可能です。
最小値 波形が到達した最小値。この点が発生するX軸の値も表示されます。
最大値 波形が到達した最大値。この点が発生するX軸の値も表示されます。
ベースライン 信号波形の低レベルの定常値。この値は、信号のリンギングがこのベースライン値(アンダーシュート)を中心に発生する、信号完全性ベースの分析波形でグラフィカルに最も顕著です。
トップライン 信号波形の高レベルの定常値。この値は、信号のリンギングがこのトップライン値(オーバーシュート)を中心に発生する、信号完全性ベースの分析波形でグラフィカルに最も顕著です。

カーソルによる測定

SimDataエディタの専用測定カーソルを使用して、正確なデータ測定を行うことができます。2つのカーソル – カーソルAとカーソルB – が利用可能で、同じ波形または異なる波形に追加することができます。

カーソル(AまたはB)はアクティブチャート内で一度に一つしか使用できません。ある波形にカーソルを割り当て、別の波形が既にそのカーソルを使用している場合、カーソルは新しい波形に再割り当てされます。

測定カーソルの追加は、以下の2つの方法のいずれかで行うことができます:

  • 波形を選択し、Wave » カーソルAまたはWave » カーソルBコマンドを使用します。
  • 波形の名前を右クリックし、コンテキストメニューからカーソルAまたはカーソルBを選択します。

追加されたカーソルは、波形が存在するプロットの上部にタブとして表示され、割り当てられた波形と同じ色を採用します。プロット内には、波形と交差する十字線が表示されます。カーソルのタブをクリックしてドラッグすることで、カーソルを移動させます。


カーソルの交点とタブ

プロットの領域上でマウスポインタを移動すると、XY値のペアがステータスバーの最も左側に表示されます。

Measurement Cursors領域の測定データは、Sim Dataパネルで利用できます。また、設計スペース内に測定データの表示を有効にすることもできます。CursorsタブのChart Optionsダイアログ(Chart » Chart Options)から設定します。


Chart OptionsダイアログのCursorsタブ

カーソル測定の可用性は、測定カーソルがどのように割り当てられているかによって、設計スペースとSim Dataパネルの両方で異なります。

  • 単一のカーソルを使用している場合、カーソルの交点のXY値だけを読むことができます。
  • 2つのカーソルが異なる波形に追加されている場合、測定できます:
    • XY値
    • B-A
  • 2つのカーソルが同じ波形に追加されている場合、測定できます:
    • XY値
    • B-A
    • 最小 A..B
    • 最大 A..B
    • 平均 A..B
    • AC RMS A..B
    • RMS A..B
    • 周波数 A..B
Javascript

カーソルのタブをクリックしてカーソルを選択し、カーソルに作用するWaveメニューのさまざまなコマンドにアクセスします。波形上の最大点または最小点に移動したり、次/前のピーク/トラフに素早くジャンプすることができます。

カーソルを削除するには、メインメニューからWave » Cursor AまたはWave » Cursor Bコマンドを使用するか、カーソルタブを右クリックしてコンテキストメニューからCursor Offコマンドを選択します。

回路図へのクロスプロービング

SimDataエディターは、選択された波形からその波形の結果がキャプチャされた回路の対応する解析ノードへクロスプローブする機能を提供します。

この機能を使用するには、デザインスペース内の波形名を右クリックし、表示されるポップアップメニューからクロスプローブをスキーマティックに選択します。ソースのスキーマティックドキュメントがアクティブになり、対応するノードがハイライト表示されます。これは、Preferencesダイアログのシステム – ナビゲーションページで定義されたハイライト方法に従います。

波形データがスキーマティック回路の分析を通じて取得されたものでない場合、クロスプローブはできません。数学的表現を適用してソース波形を編集した場合や、新しい波形を作成した場合も、クロスプローブはできません。
If you find an issue, select the text/image and pressCtrl + Enterto send us your feedback.
注記

利用できる機能は、Altium 製品のアクセスレベルによって異なります。Altium Designer ソフトウェア サブスクリプション の様々なレベルに含まれる機能と、Altium 365 プラットフォーム で提供されるアプリケーションを通じて提供される機能を比較してください。

ソフトウェアの機能が見つからない場合は、Altium の営業担当者に連絡して 詳細を確認してください。

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