デジタル回路設計とは？将来性や年収、転職を成功させるポイントを紹介

「デジタル回路設計の仕事内容は？」「どんなスキルが求められる？」「アナログ回路との違いは？」など疑問に思っていませんか？

デジタル回路設計とは、情報の演算やデジタル信号の入出力をする電子回路を設計する仕事です。電子回路は自動車や医療機器などさまざまな機器に用いられています。この記事では、デジタル回路設計の仕事内容や求められるスキルについて解説します。

デジタル回路設計の仕事に興味がある人は、ぜひこの記事を参考に実際の求人も見てみてください。

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｜デジタル回路設計とは

デジタル回路設計とは、0と1のデジタル信号を使用して情報の演算や入出力をする電子回路を設計する仕事です。顧客の要望を実現するために、高い論理的思考力が求められます。

実際の設計では、デジタル回路とアナログ回路を組み合わせることで、動作を安定させて、信頼性の高い製品を生み出しているのが特徴です。

デジタル回路設計は日々進化しているので、最新の情報をキャッチアップし続けるのも欠かせません。英語で公開される最新情報が多いため、英語力も身に付けておくと良いでしょう。

アナログ回路設計との違い

アナログ回路設計は、電圧や音などの連続したアナログ信号を扱って電子回路の設計をする仕事です。デジタル回路とアナログ回路の主な違いは以下のとおりです。

項目	デジタル回路	アナログ回路
扱う信号	0と1のデジタル信号	連続的に変化する信号
処理の複雑さ	比較的単純	複雑な処理が可能
ノイズの影響	受けにくい	受けやすい
主な使用例	コンピュータ スマートフォン	センサー ラジオの音量調整

アナログ回路設計は、デジタル回路設計よりも高度な解析学の知識や電子工学・情報工学・機械など、幅広い知識が求められます。ただし、設計支援ツールの開発も進んでいるため、経験の浅いエンジニアでも以前よりは仕事がしやすい環境になっています。

｜デジタル回路設計エンジニアの市場動向・将来性

デジタル回路設計エンジニアは、デジタル化やIoT対応機器の増加に伴い、自動車・家電製品・医療機器など、さまざまな分野で需要が拡大しています。電子回路が使用されている製品の多くは、現代生活に欠かせない存在となっているため、需要が減少する可能性は低いと考えられるでしょう。

将来的に、AIが一部の設計業務を担う可能性はありますが、AIを活用するための設計自体が新たな仕事となるため、デジタル回路設計エンジニアの重要性は変わりません。

ただし、電子回路の技術の進歩は速く、必要とされるスキルは日々更新されています。デジタル回路設計エンジニアとして活躍し続けるには、継続的なスキルアップが重要です。

｜デジタル回路設計の年収例

ビーネックステクノロジーズのデジタル回路設計の年収例は、以下のとおりです。

年齢	年収例	内訳
30歳	454万円	月給30万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回
44歳	654万円	月給43万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回
49歳	798万円	月給53万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回

年収は経験やスキルによって決まります。経験を積むことで年収アップを目指しましょう。

｜デジタル回路設計の4つの仕事内容

デジタル回路設計の主な仕事内容は以下の4つです。

1. 仕様検討
2. 論理設計
3. 論理合成
4. レイアウト設計

デジタル回路設計は、医療機器や自動車などの生命に関わる製品に携わることが多いため、動作の安定性が求められる傾向にあります。安定した動作の回路を生み出すには、どのような流れで設計をしていくのかを解説します。

1.仕様検討

仕様検討は、顧客や電子機器開発部門から求められている要望を正確に把握する工程です。求められている要求を実現するために必要なデジタル回路の性能や機能・技術などを綿密に検討した上で、具体的な仕様書を作成していきます。

仕様書を作成する際は、コスト面も考慮し、性能とコストのバランスをとりながら、実現可能な仕様を考えなければなりません。また、回路の設計だけでなく、必要となるソフトウェアについても同時に検討する必要があります。

2.論理設計

論理設計は、仕様書に基づいて詳細な回路構造を決定する工程です。

仕様書を元に、VHDLやVerilog HDLのようなハードウェア記述言語（HDL）や、C言語を使用してプログラミングをします。そのため、設計者は、仕様書の要件を満たすような効率的かつ信頼性の高い論理回路を構築していかなければなりません。

また、プログラミング完了後は、動作の検証が不可欠です。シミュレーションや実機テストを通じて、設計した回路に不具合がないかを確かめる必要があります。

3.論理合成

論理合成は、論理設計の内容をハードウェアに反映させる工程です。

論理設計の内容を半導体の部品に置き換えることで、抽象的な論理設計が具体的なハードウェア構成へと変換されます。半導体の部品に置き換える際は、デジタル回路の設計作業を自動化・効率化させる設計支援システム「EDAツール」を使用する場合がほとんどです。

また、CADやCAMなどのツールも論理合成プロセスには欠かせません。CADで作成されたデータを元に、CAMが工作機械の制御プログラムを生成することで、より精密な製造が可能です。

4.レイアウト設計

レイアウト設計は、仕様検討から論理合成までの過程で、必要となることがわかった数千から数万個の部品の配置や配線を決定する工程です。

部品配置をする際は、EDAツールを活用して自動化する場合がほとんどですが、人の手による微調整も欠かせません。そのため、設計者は配線の長さや電力消費・信号の遅延などを考慮しながら、最適なレイアウトを設計する必要があります。

また、高度な技術力が求められるので、回路設計エンジニアの経験と知識が求められるのも特徴です。

｜デジタル回路設計に必要な5つの知識・スキル

デジタル回路設計には、以下の5つの知識やスキルが求められます。

1. 回路に関する基礎知識
2. EMCの知識
3. 論理的思考力
4. CADを扱うスキル
5. プログラミングスキル

デジタル回路設計エンジニアは、スキルを磨いていくことで、現場で活躍し続けられるでしょう。

1.回路に関する基礎知識

デジタル回路設計の現場で活躍するには、基礎知識を身に付けておく必要があります。特に、以下の3つの分野についてはしっかりと学んでおきましょう。

• 回路理論：直流回路（DC）と交流回路（AC）などの電気回路の本質を解析する
• 電子回路：電流を流して情報を処理する仕組みを作る
• 電磁気学：磁気や電気に関する知識を深める

知識を習得するだけでなく、過去の設計例を参考にしながら、実際に回路を設計することで、実践的なスキルを身に付けられます。

2.EMCの知識

EMCとは、「Electromagnetic Compatibility」の略称で、電磁両立性のことを指します。電磁両立性とは、機器が周囲に悪影響を与えず、ほかの機器からの電磁波の影響を受けないで動作する性能のことです。

たとえば、テレビの近くでドライヤーを使用すると、画面や音が乱れる現象が挙げられます。しかし、自動運転車やドローンのような先端技術の場合、EMCのトラブルが、より深刻な事態を引き起こす可能性があります。

そのため、制御不能や誤作動による重大事故を防ぐ目的として、国際電気標準会議（IEC）^*1や国際無線障害特別委員会（CISPR）^*2・日本産業規格（JIS）^*3などによって、規格や規則が設けられています。

EMC規格は技術の進歩に合わせて随時改正されるため、知識をアップデートし続け、理解を深めておく必要があるでしょう。

*1：日本規格協会グループ「IECとは」
*2：総務省 電波利用ホームページ「CISPRとは」
*3：経済産業省 関東経済産業局「日本産業規格（JIS）」

3.論理的思考力

論理的思考力は、決められた要素を満たすための方法を順序立てて考えるのに求められます。特に、電子回路の動作に不備が見つかった際の原因究明に必要なスキルです。

論理的思考力は、大きく以下の2種類に分類されます。日頃の業務から論理的思考力を磨くことを意識すると良いでしょう。

• 帰納法：事例の共通点から結論を導き出す
• 演繹法：既存の情報に客観的な情報を加えて結論を出す

4.CADを扱うスキル

精度の高い設計図を作成するには、CADの活用が欠かせません。CADを使いこなせれば、回路図や基盤図の作成から回路のシミュレーションまで、幅広い業務を効率的に実施できます。

設計図は手書きでも作成できますが、CADの方が効率良く精度の高い図面が作れるので、基本的な知識や操作スキルを身に付けておくと良いでしょう。

CADスキルを向上させるには、一般社団法人コンピュータ教育振興協会のCAD利用技術者資格の取得を目指すのもおすすめです。資格を取得することで、知識やスキルをアピールしやすくなります。

5.プログラミングスキル

デジタル回路設計では、論理回路をハードウェア記述言語で表現するプログラミングスキルが求められます。代表的な言語は以下のとおりです。

プログラミング言語	特徴
C言語	・プログラミングの基礎となる言語 ・汎用性が高く動作速度が速く、安定している
Verilog	・ C言語に似た構文を持つ ・柔軟な記述が必要な際に使用される
VHDL	・大規模で複雑なシステム設計に適している

基本的には、VHDLとVerilogが使用されることが多いですが、昨今ではC言語が使われるケースも増えています。

｜デジタル回路設計への転職を成功させるポイント

デジタル回路設計への転職を成功させるポイントは以下のとおりです。

• デジタル回路設計に活かせる資格を取得する
• エンジニアに強い転職サイトを利用する

ポイントを押さえて転職活動を進めることで、希望する条件の企業への転職を成功させやすくなるでしょう。

1.デジタル回路設計に活かせる資格を取得する

デジタル回路設計に活かせる以下のような資格を取得することで、スキルや知識をアピールできます。

資格	内容
技術士（機械部門・電気電子部門）	・科学技術の専門知識を証明する資格 ・研究や分析、評価などのスキルを証明できる
EMC設計技術者資格	・EMC設計に関するスキルを証明できる資格 ・回路・基本設計や機器・システム設計などのスキルが求められる
CAD利用技術者試験	・CADの操作スキルや製図スキルが求められる ・2次元CADと3次元CADの資格に分かれている

資格を取得することで専門性を高められるので、キャリアアップにもつなげやすいでしょう。

2.エンジニアに強い転職サイトを利用する

エンジニアに強い転職サイトを利用することで、条件に合った求人を効率良く探せます。

一般的な求人サイトだと、デジタル回路設計のような特定の職種での絞り込みは難しい場合がほとんどです。しかし、エンジニアに強い転職サイトなら希望する職種や条件での絞り込みも可能です。

ビーネックステクノロジーズでは、全国7,000件以上の機械や電気、IT領域の求人を掲載しているので、希望する業界や条件に合った求人を見つけられるでしょう。また、約2,000種類の研修講座や200種以上の資格取得のサポートも受けられるので、自分の興味や深めたい分野の知識を深められます。

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｜デジタル回路設計でのスキルを活かせる3つの職種

デジタル回路設計での経験やスキルを活かせる職種として、以下の３つを紹介します。

1. 実験・評価エンジニア
2. 組込みエンジニア
3. 品質保証・品質管理

デジタル回路設計からキャリアの幅を広げる選択肢の1つとして、考えるのも良いでしょう。

1.実験・評価エンジニア

実験・評価エンジニアは、自動車や航空機・家電製品などの販売前の製品の安全性や品質を評価する仕事です。基準値を満たすまで実験を繰り返す必要があるため、コツコツと継続できる忍耐力が求められます。

デジタル回路設計で培った回路の動作理解や性能評価の経験・スキルは、製品の実験・評価プロセスに役立つでしょう。また設計した回路を実際に試験し、その結果を解析して改善する能力は、実験・評価エンジニアとして重要な資質と言えます。

実験・評価エンジニアの年収例は以下のとおりです。

経験年数	年収例	内訳
12年	454万円	月給30万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回
16年	519万円	月給34万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回
26年	613万円	月給42万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回

以下の記事では、実験・評価エンジニアの仕事内容や求められるスキル、役立つ資格などについて紹介しています。

関連記事：実験・評価エンジニアの仕事内容｜求められるスキルや将来性も解説

2.組込みエンジニア

組込みエンジニアは、自動車や家電製品の中枢を担う制御システムを開発する仕事です。昨今では、AIやIoTが発展したことにより、さまざまな製品がスマート化し、組込みシステムの活用範囲が急速に拡大しています。

デジタル回路設計の知識や経験は、ハードウェアとソフトウェアの統合が求められる組込みシステムの設計に直結します。組込みシステムの効率的な開発やトラブル解決に強みを発揮できるでしょう。

組込みエンジニアの年収例は以下のとおりです。

経験年数	年収例	内訳
3年	381万円	月給24万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回
12年	566万円	月給37万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回
20年	702万円	月給47万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回

以下の記事では、組込みエンジニアの転職のコツや求められるスキルについて紹介しています。

関連記事：組込みエンジニアの転職を成功させるコツとは？スキルや言語、キャリアパスを紹介

3.品質保証・品質管理

品質保証と品質管理は、製品の品質を確保するための仕事です。似た性質の仕事ではありますが、以下のような違いがあります。

項目	品質管理	品質保証
業務範囲	主に製造過程のみ	企画〜アフターサービスまで幅広い
保証範囲	製品完成前まで	企画から販売後まで
責任	出荷時点の品質を保証	出荷後の製品も保証
製品との関わり	ものづくりに関われる	製品になったものに関われる
コミュニケーション	社内向けに対応	社外との折衝も行う

品質保証は、企画段階から生産、アフターサービスまで幅広い範囲の品質確保を担当します。一方で、品質管理は、主に製品の製造工程から出荷までの品質を管理するのが仕事です。

デジタル回路設計で得た精密な設計スキルや問題解決能力は、品質保証・品質管理の分野でも重要です。設計段階でのリスク管理や品質基準の策定など、幅広い業務で経験を活かせるでしょう。
品質保証と品質管理の年収例は以下のとおりです。

経験年数	年収例	内訳
12年	454万円	月給30万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回
16年	519万円	月給34万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回
26年	613万円	月給42万円 ＋残業手当 ＋賞与年2回

以下の記事では、品質保証に求められるスキルや資格などについて紹介しています。

関連記事：品質保証の転職は有利？強みとなるスキルや資格、おすすめの転職先を解説

｜ビーネックステクノロジーズで、デジタル回路設計の仕事を見つけよう

デジタル回路設計は、顧客や開発部門の求める仕様を実現させるために、仕様検討やプログラミングによる論理回路の設計などをする仕事です。

そのため、回路に関する知識だけでなく、論理的思考力やプログラミングスキルも求められます。また、他の機器に影響を受けたり、与えたりしないようにEMC規格についての理解も欠かせません。

ビーネックステクノロジーズなら、2,000種以上の研修講座が用意されているため、幅広い知識を身に付けられます。全国7,000件以上の求人も扱っているため、希望する条件の仕事も探しやすいでしょう。

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