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。この接続情報を利用して、設計を検証することができます。

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Project メニューからValidate PCB Project <ProjectName>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には、プロジェクト項目の右クリックメニューから Validate Project コマンドを使用するか、パネル上部の コントロールを使用することもできます。

Validate PCB Project &lt;ProjectName&gt;コマンドを使用して設計を検証します。
Validate PCB Project <ProjectName>コマンドを使用し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の間で、論理的・電気的・ドラフティング上のエラーをチェックします。検証エラーおよび警告を回路図上に表示する設定になっている場合(PreferencesダイアログのSchematic – Compiler ページで有効化)、問題のあるオブジェクトの下には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。

PreferencesダイアログのSystem – Design Insight ページ内、Connectivity Insight Options 領域の Object Hints エントリに関連付けられたコントロールを使用して、オブジェクトヒント(Mouse Hover および/または Alt+Double Click)の起動スタイルを設定します。

検証済み設計に対して実行できるドラフティング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コマンドを選択して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、各オプションの内容と、設計に合わせた設定方法に慣れておくことが重要です。

Workspace プロジェクトで作業している場合、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点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、レビュー目的で ERC 違反に簡単にアクセスできます。Web Viewer(Altium 365 WorkspaceEnterprise Server Workspace)における DRC および ERC レポートの詳細については、該当ページを参照してください。

ドラフティングチェック

検証中、一般的なドラフティングおよび編集エラーは、Project OptionsダイアログのError Reporting タブの設定に従ってチェックされます。エラーチェックは、Violations Associated with NetsViolations Associated with Components などのグループに分類されています。グループはダイアログ内でアルファベット順に一覧表示されます。各違反のReport Modeは、そのセルを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。

Project OptionsダイアログのError Reportingタブで、必要なエラーチェックを設定します。特定の違反について変更するには、その違反のReport Modeセル内をクリックします。
Project OptionsダイアログのError Reportingタブで、必要なエラーチェックを設定します。特定の違反について変更するには、その違反のReport Modeセル内をクリックします。

一般的には、まずデフォルト設定のまま設計を検証し、警告内容を確認する方がよいでしょう。現在の設計にとって問題にならない警告については、その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、後述のPCB Design Violation Typesセクションを参照してください。

接続性チェック

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

Connection Matrix は、どの電気的条件を許可し、どの条件を許可しないかを定義します。
Connection Matrix は、どの電気的条件を許可し、どの条件を許可しないかを定義します。

このマトリクスは、ポートやシートエントリなどのネット識別子とコンポーネントピンとの間の接続ルールを確立する仕組みを提供します。どの論理的または電気的条件を警告またはエラーとして報告するかを定義します。たとえば、出力ピン同士が接続されている場合は通常エラー条件と見なされますが、パッシブピン同士の接続はそうではありません。

マトリクス内の小さな四角をクリックして、特定のルールを変更します。各ルールは、特定のピン/ネット識別子の組み合わせに対する報告レベルを決定します。各ルールには、Fatal ErrorErrorWarningNo Report の 4 つの値のいずれかを設定できます。

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

メッセージの解釈とエラーの位置特定

プロジェクトを検証すると、警告またはエラーを生成したすべての条件がMessagesパネルに一覧表示されます。Messagesパネルは、少なくとも 1 つの Errorまたは Fatal Error条件が存在する場合にのみ自動的に開きます。Warningを確認するには、デザインスペース右下のパネルsボタンをクリックして Messagesを選択し、パネルを手動で開く必要があります。プロジェクトが一度検証されると、パネルには検出されたすべての警告とエラーが一覧表示されます。

Messagesパネルには、プロジェクト内で検出された警告とエラーが表示されます。
Messagesパネルには、プロジェクト内で検出された警告と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。注意すべき点は次のとおりです。

  • Messagesパネルには 2 つの領域があります。上部のグリッド領域には警告/エラーの概要が表示され、下部の領域には現在選択されている警告/エラーの詳細が表示されます。

  • 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、その特定のオブジェクトが表示されます。

    Messagesパネル内のエラーをダブルクリックすると、次の動作が行われます。

    • 回路図がズームし、エラーのあるオブジェクトが表示されます。Zoom Precision は、PreferencesダイアログのSystem – Navigationページ内、Highlight Methodsセクションの上側スライダーで設定します。

    • エラーのあるオブジェクト以外の回路図全体がフェード表示されます。回路図のフェード量は、PreferencesダイアログのSystem – Navigationページ内、Highlight Methodsセクションの下側スライダーで設定するDimmingレベルで制御します。フェードを解除するには、回路図上の任意の場所をクリックします。

  • Messagesパネルの列見出し(Class、Document、Message など)をクリックして、エラーや警告の並べ替えに利用できます。

  • Messagesパネル内で右クリックし、Group Byサブメニューのオプションを使用して、特定の条件でエラーや警告をグループ化します。

  • Messagesパネル内で右クリックし、適切な Clearコマンドを使用してメッセージを削除するか、Export To Reportコマンドを使用してメッセージをレポートにエクスポートします。

    メッセージをクリアしても、そのメッセージが解決されたことを必ずしも意味しません。未解決のままのメッセージは、再度検証を実行すると再び一覧表示されます。メッセージのクリアは、設計内のエラーを解決する際に、解決済みと判断したメッセージを手動で削除できるようにする視覚的な補助機能です。依然として存在する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タブおよびConnection Matrixタブの設定から検出された警告とエラーが含まれます。

  • Messagesパネル内の警告/エラーを右クリックしてPlace Specific No ERC for this violationコマンドを選択すると、そのエラー位置へ自動的にクロスプローブされ、カーソル上に No ERC ディレクティブが表示されます。このディレクティブをエラー位置に配置することで、その箇所のエラーチェックを抑制できます。詳細については、Suppressing ERC Violationsを参照してください。

警告またはエラーの解決

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です。これは、ソフトウェアが安全側に倒れるようにし、テスト範囲をどこまで緩和できるかをユーザー自身が判断できるようにするためです。たとえば、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タブ内の該当セルを調整する必要があります。もう 1 つのよく変更されるエラーチェックはNets with no driving sourceであり、これを無効にするにはError Reportingタブで設定を変更します。

設計全体を特定の条件についてテストしたいが、回路内の特定箇所で発生する警告/エラーだけは無視したい、という状況もあります。たとえば、特定の箇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、その箇所に 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

回路内の特定のポイントでエラーを報告しないようにする必要がある場合、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という意味になります。No ERC ディレクティブを使用すると、未接続ピンのように警告が発生することが分かっている特定箇所で意図的にエラーチェックを制限しつつ、それ以外の回路については包括的なチェックを実行できます。

No ERC ディレクティブは複数のスタイルをサポートしており、任意の色で表示できます。この機能を利用して、その回路ポイントにおける設計意図を表現できます。

その箇所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。
その箇所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、発生しうるすべての警告および/またはエラー条件が抑制されます。このモードのディレクティブは、Generic No ERCディレクティブと呼ばれることがあります。
  • Suppress Specific Violations – このモードでは、選択された警告または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。このモードのディレクティブは、Specific No ERCディレクティブと呼ばれることがあります。
抑制された違反は、Messages パネルの Error Reporting タブ にある Report Suppressed Errors in Messages パネル オプションを有効にすることで表示できます。この機能は、設計の最終段階で、重要なエラーが誤って抑制されていないことを確認するために使用できます。

No ERC 指示子は、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注意してください。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一覧が表示されます。どのエラーテストが抑制可能かを把握するためのガイドとして利用してください。

使用例

「ネットに駆動源がない」という警告が出たものの、そのメッセージは無視して問題ないと分かった、という経験は何度あるでしょうか。たとえば、入力ピンがコネクタから供給されており、そのコネクタピンは名目上パッシブで、外部ケーブルが接続されたときにのみ駆動信号が存在する場合があります。また、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(いずれもパッシブ)場合もあるでしょう。この警告に対処するために、次のいずれかの戦略を採用できます。

  • ネット上のソースピンの電気的特性を変更することもできます。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、後工程で問題を引き起こす可能性があります。たとえば、ピン方向のグラフィカル表示を有効にしていない状態で配線変更を行ったとします。その結果、出力がパッシブ素子のピンに接続されてしまうかもしれません。以前の「駆動源なし」警告を解消するために、その素子のピンを電気的に出力に設定していた場合、接続違反を生じることになります。
  • 関連する違反チェックのレポートモードを、Options For Project ダイアログの Error Reporting タブで No Report に設定することもできます。これはその特定の違反チェックを無効にしますが、設計の他の箇所で発生する本当のエラーも検出できなくなります。
  • 3 つ目(そしておそらく最良)の選択肢は、そのネットに No ERC 指示子を配置することです。これは、問題ではないと分かっている警告メッセージという「ノイズ」を抑制するだけで、設計自体を一切変更しません。

    「駆動源なし」警告が出ると分かっているネットには No ERC 指示子を配置してください。
    「駆動源なし」警告が出ると分かっているネットには No ERC 指示子を配置してください。

No ERC 指示子の配置

No ERC 指示子は、次のいくつかの方法で回路図ドキュメントに配置できます。

  • メインメニューから Place » Directives » Generic No ERC コマンドを選択するか、Wiring ツールバーの ボタンをクリックするか、デザイン空間で右クリックして Place » Directives » Generic No ERC コマンドを選択して、汎用の No ERC 指示子を配置します。
  • すでに違反が表示されている回路上のポイントに特定の No ERC 指示子を配置するには、デザイン空間内の違反オブジェクト(波線のカラーラインで強調表示)を右クリックし、コンテキストメニューから Place NoERC to Suppress コマンドを選択します。

    右クリックコンテキストメニューを使用して、特定の No ERC 指示子を配置する。
    右クリックコンテキストメニューを使用して、特定の No ERC 指示子を配置する。

  • すでに違反が表示されている回路上のポイントに特定の No ERC 指示子を配置する別の方法として、Messages パネル内の警告/エラーを右クリックし、Place Specific No ERC for this violation コマンドを選択して、その回路図上のポイントへジャンプし、その警告/エラーを抑制するように設定された No ERC 指示子を直接配置します。

    Messages パネル内の右クリックコンテキストメニューを使用して、特定の No ERC 指示子を配置する。
    Messages パネル内の右クリックコンテキストメニューを使用して、特定の No ERC 指示子を配置する。

    このコマンドは、そのメッセージがネット関連のコンパイラ違反である場合にのみ使用できます。

No ERC 指示子の編集

配置中で、No ERC オブジェクトがまだカーソルに追従している間は、次の編集操作を行うことができます。

  • Properties 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。

    Properties パネルの No ERC モード
    Properties パネルの No ERC モード

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

    配置後に、Properties パネルの No ERC モードには、次のいずれかの方法でアクセスできます。

    • 配置済みの指示子をダブルクリックします。
    • 指示子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。
    • Properties パネルがすでにアクティブな場合は、指示子を選択します。

    配置モードに入る前に、Schematic – Defaults ページPreferences ダイアログ内)からプロパティにアクセスすることもできます。これにより、その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 ダイアログから編集します。この編集方法では、No ERC ダイアログを使用して、Specific No ERC オブジェクトの違反タイプおよび接続エラーを変更します。

    No ERC ダイアログに、Violation Types モード(1 枚目の画像)と Connection Matrix モード(2 枚目の画像)が表示されている例 
    No ERC ダイアログに、Violation Types モード(1 枚目の画像)と Connection Matrix モード(2 枚目の画像)が表示されている例

    このダイアログには、上記の No ERC モードの Properties パネルの Suppressed Violations 領域にある Specific Violations をクリックしてアクセスします。

    Specific No ERC 指示子は、複数のエラー/警告を生成する回路をサポートするために、複数の違反を対象とするように設定できます。
  • SCH List および SCH Filter パネルから編集します。List パネルを使用すると、1 つ以上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変更が可能になります。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 を使用)と組み合わせることで、アクティブフィルタの範囲に含まれるオブジェクトだけを表示でき、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して編集できます。

汎用の No ERC 指示子は、Properties パネル(Suppressed Violations セクション内)から、あるいは SCH List パネル上の Suppress Specific Violations プロパティをトグルすることで、素早く Specific No ERC 指示子に切り替えることができ、その逆も可能です。

No ERC 指示子の無効化

No ERC 指示子を削除する代わりに、非アクティブ(バリデーション上は無効)にすることができます。この状態は、指示子の Active プロパティを切り替えることで変更できます。これは、いずれの編集方法からでも利用可能です。非アクティブな No ERC 指示子は、デザイン空間上でグレー表示されます。

No ERC 指示子の使用を一時的にやめたい場合は、削除するのではなく非アクティブにしてください。
No ERC 指示子の使用を一時的にやめたい場合は、削除するのではなく非アクティブにしてください。

No ERC 指示子の印刷制御

既定では、No ERC マーカーは印刷時に含まれます。これを制御して、完全に印刷対象から外すか、特定のシンボルだけを除外するには、以下に示すように Print ダイアログ を使用します。

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

PCB Design Violation Types

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

その他に関連する違反

パラメータに関連する違反

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