JP4268744B2 - Device development support system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は電子回路の一部をなす特定デバイスの仕様作成を支援するデバイス開発支援システムに関し、とくにトランスやインダクタンス等のコイルデバイスの受注および開発に適用して有効な技術である。
【0002】
【従来の技術】
電子回路の設計に際し、回路設計者は、所定の機能や性能を得るために、その回路中で使用する各種デバイスの仕様を指定する。その仕様項目はデバイスの種類により異なり、たとえば抵抗素子では抵抗値やワット数、コンデンサでは静電容量や耐電圧などの仕様項目がある。また、パワーMOSトランジスタなどの能動素子では、しきい値や最大定格などが仕様項目となる。
このように、電子回路を構成するデバイスにはそれぞれデバイス固有の仕様項目があり、デバイスの種類ごとに多くの品種が派生する。電子デバイスの場合、その品種の大部分が標準品あるいは既製品として提供されている。これには、そういった標準品あるいは既製品をなるべる多く使うように設計することが、開発期間の短縮や低コスト化に有利であるといった事情もある。このため、回路設計者は通常、標準品あるいは既製品を使うことを前提に回路設計を行う。
【0003】
しかし、特定デバイスたとえばトランスやインダクタ等のコイルデバイスについては、標準品や既製品よりもカスタム品(特注品)を使った方が性能的にもコスト的にも有利となる場合がある。また、カスタム品でないと所定の機能が実現できない回路もある。この場合、回路設計者は、その特定デバイスの専門メーカに仕様を提示してカスタム品を特注することになる。専門メーカは、回路設計者が提示する仕様に基づいてその特定デバイスを開発する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
たとえばトランスやインダクタンス等のコイルデバイスの場合、その仕様項目が多種多様であるとともに、各仕様項目を子細に決定するには回路設計とは別の専門技術を必要とする。このため、特定デバイスについては、回路設計者すなわち発注者側から精度の高い仕様を引き出すことが難しい。
【0005】
したがって、コイルデバイスのような特定デバイスの受注開発では、1回の受注打合わせだけで最終的なデバイス仕様が決定することは期待できず、多くの場合は、客先からの暫定的な仕様に基づく工場での試作と客先での実装試験を繰返しながら最終仕様を絞り込むという、試行錯誤的な作業が行なわれていた。この結果、客先からの引き合いを得てから最終製品の納入までに多大な手間と時間を要していた。
【0006】
また、最近の回路設計はSPICE(Simulation Program Iintgrated Circuit Emphasis)などの回路シミュレータを使って行なわれることが多いが、この回路シミュレータが解析実行する回路モデル(ネットリスト)の作成にも試行錯誤の要素が多く、しかもこの回路モデルに連結(リンク)させる特定デバイスのシミュレーション用モデル(コンポーネント)については実物と同様、回路設計とは別の専門技術を必要とする。したがって、回路設計者が回路シミュレータを使ったとしても、コイルデバイスなどの特定デバイスについては、上述したような問題がやはり生じる。
【0007】
この発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、コイルデバイスのような特定デバイスの仕様を絞り込む際の試行錯誤的工程を大幅に簡略化および短縮化し、客先での商談現場にて精度の高いデバイス仕様を即応的に決定して、回路およびデバイスの開発期間を大幅に短縮させることができるデバイス開発支援システムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための手段として、本発明では次のような手段を提供する。
すなわち、本発明は、電子回路の一部をなす特定デバイスの仕様作成をコンピュータ処理によって支援するデバイス開発支援システムであって、次の(1)〜(5)を備えたことを特徴とする。
(1)上記特定デバイスを構成要素に含む電子回路の動作を、その電子回路を記述したシミュレーション用回路モデルによって解析する回路シミュレータ。
(2)上記特定デバイスを構成要素に含み、かつ上記回路シミュレータによる解析が可能なようにあらかじめ動作確認されたシミュレーション用ひな型回路モデルを複数種類格納する回路ライブラリ。
(3)上記回路ライブラリに格納されたひな型回路モデルを選択的に読出して上記回路シミュレータに解析実行させるデータ管理手段。
(4)上記特定デバイスの仕様作成を支援する設計支援手段。
(5)上記設計支援手段の支援下で作成されたデバイス仕様をシミュレーション用デバイスモデルに変換し、これを上記回路シミュレータが解析実行する電子回路モデルに連結させるデータ変換手段。
【0009】
上記手段によれば、客先での商談現場にて回路設計者の要求に即応する形でデバイスの仕様作成を行うことができるとともに、作成した仕様のデバイスをあらかじめ動作確認されたひな型回路モデルによって直ちにシミュレーション検証することができる。これにより、コイルデバイスのような特定デバイスの仕様を絞り込む際の試行錯誤的工程を大幅に簡略化および短縮化し、客先での商談現場にて精度の高いデバイス仕様を即応的に決定して、回路およびデバイスの開発期間を大幅に短縮させることができる。
【0010】
上記手段は、上記特定デバイスがトランスやインダクタ等のコイルデバイスの場合にとくに有効である。上記回路シミュレータとしては、汎用シミュレータであるSPICEを使用することができる。また、上記設計支援手段の支援下で作成されたデバイス仕様を通信データとして送出する通信インターフェイス手段を備えれば、商談現場にて作成したデバイス仕様を製造現場(工場)へ送って試作あるいは生産の立上げを早めることができる。さらに、上述したデバイス開発支援システムを受注現場(商談現場)とデバイス製造現場(工場)にそれぞれ配置するとともに、両者を通信回線を介して双方向通信可能に構成することにより、上記特定デバイスの仕様を受注現場と製造現場の双方が参加して検討できるようになり、これにより、仕様精度の向上および開発期間の短縮を一層推進することが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、前述した解決手段の代表的な実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明によるデバイス開発支援システムの一実施形態を示す機能別ブロック図である。
【0012】
同図に示す開発支援システム1は携帯型パソコンなどのコンピュータシステムを用いて構築され、システム全体を統括制御するシステム制御部10、キーボードやポインティングデバイス(マウス)などの入力手段11、液晶ディスプレイ装置などを用いたモニター出力装置12、公衆電話網などの通信網4に接続して双方向通信を行う通信I/F(インターフェイス)13、および補助記憶装置14などの基本的構成に加えて、回路シミュレータ21、モデル回路ライブラリ22、データ管理部23、特定デバイス設計支援部31、特定デバイスライブラリ32、データ変換部(コンポーネント生成)33などの構成が付加されている。
【0013】
ここで、回路シミュレータ21は、トランスやインダクタなどのコイルデバイス(特定デバイス)を構成要素に含む電子回路の動作を、その電子回路を記述したシミュレーション用回路モデル(ネットリスト)によって解析する。この回路シミュレータ21は、汎用の回路シミュレータソフトであるSPICEを用いて構成されている。
【0014】
モデル回路ライブラリ22は補助記憶装置14を用いて構築され、回路方式の異なる複数種類のシミュレーション用ひな型回路モデルを格納する。この場合、そのひな型回路モデルN(N1,N2,・・・,Nx)は、上記コイルデバイスを構成要素(コンポーネント)Nxとして含むとともに、上記回路シミュレータ21による解析実行が可能であることがあらかじめ動作確認されている。
【0015】
データ管理部23は、入力手段11とモニター出力装置12による対話形式の入力操作に応じて、上記回路ライブラリ22に格納されたひな型回路モデルを選択的に読出して上記回路シミュレータ21に解析実行させる。
【0016】
特定デバイス設計支援部31は上記コイルデバイスの仕様作成を支援する。この支援処理はコイルデバイスの設計用に特化されたエディタ機能を有するとともに、コイルデバイスの仕様設計を視覚的(ビジュアル)に行わせる操作環境を形成するように構成されている。
【0017】
特定デバイスライブラリ32は前記回路ライブラリ22と同様、補助記憶装置14を用いて構築されている。このデバイスライブラリ32には、設計支援部31およびデータ変換部33が処理のために参照または引用する各種データなどが格納されている。
【0018】
データ変換部33は、上記設計支援部31の支援下で作成されたデバイス仕様をシミュレーション用デバイスモデル(コンポーネント)Nxに変換(コンパイル)し、これを上記回路シミュレータ21が解析実行するひな型回路モデル(ネットリスト)Nに連結(リンク)させる。これにより、上記デバイス設計支援部21を使って作成されたデバイス仕様を、あらかじめ動作確認されたひな型回路モデルNの中に仮想的に実装してシミュレーション検証することができる。
【0019】
図2は、上述したデバイス開発支援システム1の要部における動作概要をフローチャート化して示す。
同図に示す動作では、まず、コイルデバイスの仕様決定に先立って、そのコイルデバイスを使用する客先の電子回路に類似するひな型回路モデルNを前記回路ライブラリ22から選択させる(S1)。次に、上記電子回路中で使用されるコイルデバイス(特定デバイス)の仕様作成を前記設計支援部31によって支援する(S2)。
【0020】
上記支援によってデバイス仕様が作成されたならば、その作成されたデバイス仕様をシミュレーション用デバイスモデルNxに変換し、これを上記回路シミュレータ21が解析実行するひな型回路モデルNに連結させる(S3,S4)。そして、そのひな型回路Nのシミュレーション解析を実行する(S5)。
これにより、デバイス設計支援部21を使って作成されたデバイス仕様が、あらかじめ動作確認されたひな型回路モデルNの中に仮想的に実装されてシミュレーション検証される。
【0021】
このシミュレーション検証の結果が客先の回路設計者の意図と合致したならば、そのシミュレーション結果を導いた上記デバイス仕様が最終仕様となる。このようにして決定されたデバイス仕様は、補助記憶装置14などに保存されるとともに、通信I/F13によってコイルデバイスの製造現場(工場)へデータ送信される(S6,S7)。
【0022】
他方、上記シミュレーション検証の結果が客先の回路設計者の意図から外れていた場合には、コイルデバイスの仕様作成(S2)またはひな型回路モデルの選択(S1)に戻って必要な修正を行うことで、デバイス仕様を絞り込んでいく。
【0023】
以上のように、上述したシステム1を使うと、客先での商談現場にて回路設計者の要求に即応する形でデバイスの仕様作成を行うことができるとともに、その現場にて作成したデバイス仕様を、あらかじめ動作確認されたひな型回路モデルによって直ちにシミュレーション検証することができる。これにより、コイルデバイスの仕様を絞り込む際の試行錯誤的工程を大幅に簡略化および短縮化しつつ、精度の高いデバイス仕様を即応的に決定して、回路およびデバイスの開発期間を大幅に短縮させることができる。
【0024】
図3に簡易イメージ図を示すように、客先での商談現場と自社の製造現場とにそれぞれ同じシステム1を配置するとともに、両者を通信回線4を介して双方向通信可能に接続すれば、客先にて決定したデバイス仕様を製造現場へ送って直ちに試作に取り掛からせることができる。また、商談現場の回路技術者とデバイス技術者および製造現場のデバイス技術者がデバイス仕様の作成と検証に参加することで、さらに精度の高い仕様決定を行うことができるようになる。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のデバイス開発支援システムによれば、客先での商談現場にて回路設計者の要求に即応する形でデバイスの仕様作成を行うことができるとともに、作成した仕様のデバイスをあらかじめ動作確認されたひな型回路モデルによって直ちにシミュレーション検証することができる。
【0026】
これにより、コイルデバイスのような特定デバイスの仕様を絞り込む際の試行錯誤的工程を大幅に簡略化および短縮化し、客先での商談現場にて精度の高いデバイス仕様を即応的に決定して、回路およびデバイスの開発期間を大幅に短縮させることができる。
【0027】
また、デバイスの受注現場と製造現場にそれぞれ同じシステムを配置するとともに、両者を通信回線を介して双方向通信可能なように構成することにより、上記特定デバイスの仕様を受注現場と生産現場の双方が参加して検討できるようになり、これにより、仕様精度の向上および開発期間の短縮を一層推進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるデバイス開発支援システムの一実施形態を示す機能別ブロック図である。
【図2】図1に示したデバイス開発支援システムの動作概要を示すフローチャートである。
【図3】この発明によるデバイス開発支援システムの使用状況を示す簡易イメージ図である。
【符号の説明】
1 デバイス開発支援システム
10 システム制御部
11 入力手段
12 モニター出力装置
13 通信I/F
14 補助記憶装置
21 回路シミュレータ
22 モデル回路ライブラリ
23 データ管理部
31 特定デバイス設計支援部
32 特定デバイスライブラリ
33 データ変換部
4 通信網
N 回路モデル
Nx デバイスモデル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device development support system that supports the creation of specifications of a specific device that forms a part of an electronic circuit, and is a technique that is particularly effective when applied to ordering and development of coil devices such as transformers and inductances.
[0002]
[Prior art]
In designing an electronic circuit, a circuit designer designates specifications of various devices used in the circuit in order to obtain a predetermined function and performance. The specification items differ depending on the type of device. For example, there are specification items such as resistance value and wattage for resistance elements and capacitance and withstand voltage for capacitors. For active devices such as power MOS transistors, threshold values, maximum ratings, and the like are specification items.
As described above, each device constituting the electronic circuit has specification items specific to the device, and many types are derived for each type of device. In the case of electronic devices, most of the varieties are provided as standard products or ready-made products. For this reason, designing such a standard product or ready-made product to be used as much as possible is advantageous for shortening the development period and reducing the cost. For this reason, circuit designers usually perform circuit design on the assumption that standard products or off-the-shelf products are used.
[0003]
However, for a specific device such as a coil device such as a transformer or an inductor, it may be advantageous in terms of performance and cost to use a custom product (custom product) rather than a standard product or an existing product. In addition, there is a circuit that cannot realize a predetermined function unless it is a custom product. In this case, the circuit designer presents the specifications to the manufacturer specializing in the specific device and custom-orders the custom product. The specialized manufacturer develops the specific device based on the specifications presented by the circuit designer.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
For example, in the case of coil devices such as transformers and inductances, there are a wide variety of specification items, and in order to determine each specification item in detail, specialized technology different from circuit design is required. For this reason, it is difficult for a specific device to draw out highly accurate specifications from the circuit designer, that is, the orderer.
[0005]
Therefore, in order-to-order development of a specific device such as a coil device, it is not expected that the final device specification will be determined by only one order meeting, and in many cases, it is based on provisional specifications from customers. Trial and error work was done to narrow down the final specifications while repeating trial production at the factory and mounting tests at the customer site. As a result, it took a lot of time and effort to obtain the final product after receiving an inquiry from the customer.
[0006]
In addition, recent circuit design is often performed using a circuit simulator such as SPICE (Simulation Program Intensified Circuit Emphasis), but the creation of a circuit model (net list) to be analyzed and executed by this circuit simulator is also an element of trial and error. In addition, the simulation model (component) for a specific device to be linked (linked) to this circuit model requires specialized techniques different from the circuit design as in the actual product. Therefore, even if a circuit designer uses a circuit simulator, the above-described problem still occurs with respect to a specific device such as a coil device.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to greatly simplify and shorten the trial-and-error process when narrowing down the specifications of a specific device such as a coil device. It is to provide a device development support system capable of promptly determining a highly accurate device specification at a business negotiation site and greatly shortening the circuit and device development period.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-described problems, the present invention provides the following means.
That is, the present invention is a device development support system that supports the creation of specifications of a specific device that forms part of an electronic circuit by computer processing, and includes the following (1) to (5).
(1) A circuit simulator for analyzing the operation of an electronic circuit including the specific device as a component by using a simulation circuit model describing the electronic circuit.
(2) A circuit library that stores a plurality of types of simulation model circuit models that include the specific device as a component and whose operation has been confirmed in advance so that the analysis by the circuit simulator is possible.
(3) Data management means for selectively reading out the model circuit model stored in the circuit library and causing the circuit simulator to perform analysis.
(4) Design support means for supporting specification creation of the specific device.
(5) Data conversion means for converting a device specification created under the support of the design support means into a simulation device model and connecting it to an electronic circuit model to be analyzed and executed by the circuit simulator.
[0009]
According to the above means, it is possible to create a device specification in a form that immediately responds to a circuit designer's request at a business negotiation site at the customer, and the device of the created specification is confirmed by a model circuit model whose operation has been confirmed in advance. The simulation can be verified immediately. This greatly simplifies and shortens the trial and error process when narrowing down the specifications of a specific device such as a coil device, and promptly determines a highly accurate device specification at the business negotiation site at the customer, Circuit and device development time can be greatly reduced.
[0010]
The above means is particularly effective when the specific device is a coil device such as a transformer or an inductor. As the circuit simulator, SPICE, which is a general-purpose simulator, can be used. In addition, if communication interface means for sending device specifications created under the support of the design support means as communication data is provided, the device specifications created at the negotiation site are sent to the manufacturing site (factory) for trial or production. Start-up can be accelerated. Furthermore, the above-mentioned device development support system is arranged at the order reception site (business negotiation site) and the device manufacturing site (factory), respectively, and both are configured to be capable of two-way communication via a communication line. It is possible for both the order site and the manufacturing site to participate in the study, thereby further improving the specification accuracy and shortening the development period.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, typical embodiments of the above-described solving means will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a device development support system according to the present invention.
[0012]
The
[0013]
Here, the circuit simulator 21 analyzes the operation of an electronic circuit including a coil device (specific device) such as a transformer or an inductor as a component by a simulation circuit model (net list) describing the electronic circuit. The circuit simulator 21 is configured using SPICE, which is general-purpose circuit simulator software.
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The specific device design support unit 31 supports the specification creation of the coil device. This support process has an editor function specialized for the design of the coil device, and is configured to form an operation environment that allows the specification design of the coil device to be performed visually.
[0017]
The specific device library 32 is constructed using the
[0018]
The data conversion unit 33 converts (compiles) a device specification created with the support of the design support unit 31 into a simulation device model (component) Nx, which is a template circuit model (analyzed and executed by the circuit simulator 21). Netlist) N is linked (linked). As a result, the device specifications created using the device design support unit 21 can be virtually mounted in the model circuit model N whose operation has been confirmed in advance and verified by simulation.
[0019]
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of the operation of the main part of the device
In the operation shown in the figure, first, prior to determining the specifications of a coil device, a model circuit model N similar to a customer's electronic circuit using the coil device is selected from the circuit library 22 (S1). Next, the design support unit 31 supports the specification creation of the coil device (specific device) used in the electronic circuit (S2).
[0020]
If a device specification is created by the above support, the created device specification is converted into a simulation device model Nx, and this is connected to a model circuit model N to be analyzed and executed by the circuit simulator 21 (S3, S4). . Then, a simulation analysis of the template circuit N is executed (S5).
As a result, the device specifications created using the device design support unit 21 are virtually mounted in the model circuit model N whose operation has been confirmed in advance and verified by simulation.
[0021]
If the result of this simulation verification matches the intention of the customer's circuit designer, the above-mentioned device specification that derived the simulation result becomes the final specification. The device specifications determined in this way are stored in the
[0022]
On the other hand, if the result of the simulation verification deviates from the intention of the customer's circuit designer, return to coil device specification creation (S2) or model circuit model selection (S1) and make necessary corrections. Then narrow down the device specifications.
[0023]
As described above, by using the
[0024]
As shown in a simplified image diagram in FIG. 3, if the
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the device development support system of the present invention, it is possible to create a device specification in a form that immediately responds to the request of a circuit designer at a business negotiation site at a customer. The device can be immediately verified by simulation using a model circuit model whose operation has been confirmed in advance.
[0026]
This greatly simplifies and shortens the trial and error process when narrowing down the specifications of a specific device such as a coil device, and promptly determines a highly accurate device specification at the business negotiation site at the customer, Circuit and device development time can be greatly reduced.
[0027]
In addition, the same system is placed at the device order reception site and the manufacturing site, and the two are configured to be capable of two-way communication via communication lines. Will be able to participate in the study, thereby further improving the specification accuracy and shortening the development period.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a device development support system according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of operation of the device development support system shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a simplified image diagram showing a usage status of a device development support system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
14 Auxiliary storage device 21
Claims (5)
(1)上記特定デバイスを構成要素に含む電子回路の動作を、その電子回路を記述したシミュレーション用回路モデルによって解析する回路シミュレータと、
(2)上記特定デバイスを構成要素に含み、かつ上記回路シミュレータによる解析が可能なようにあらかじめ動作確認されたシミュレーション用ひな型回路モデルを複数種類格納する回路ライブラリと、
(3)上記回路ライブラリに格納されたひな型回路モデルを選択的に読出して上記回路シミュレータに解析実行させるデータ管理手段と、
(4)上記特定デバイスの仕様作成を支援する設計支援手段と、
(5)上記設計支援手段の支援下で作成されたデバイス仕様をシミュレーション用デバイスモデルに変換し、これを上記回路シミュレータが解析実行する電子回路モデルに連結させるデータ変換手段と、
を備えたことを特徴とする。A device development support system that supports the specification creation of a specific device that forms part of an electronic circuit by computer processing,
(1) a circuit simulator for analyzing an operation of an electronic circuit including the specific device as a component by a simulation circuit model describing the electronic circuit;
(2) a circuit library that stores a plurality of types of simulation model circuit models that include the specific device as a component and whose operation has been confirmed in advance so as to be analyzed by the circuit simulator;
(3) data management means for selectively reading out the model circuit model stored in the circuit library and causing the circuit simulator to perform analysis;
(4) design support means for supporting specification creation of the specific device;
(5) Data conversion means for converting a device specification created under the support of the design support means into a simulation device model and connecting it to an electronic circuit model to be analyzed and executed by the circuit simulator;
It is provided with.
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