昔は,回路図を描いて 素子名やノード番号を付けて テキスト形式で接続状態を 指定してたけど… 回路設計シミュレータを使おう 1.PSpice入門 昔は,回路図を描いて 素子名やノード番号を付けて テキスト形式で接続状態を 指定してたけど…
パソコン上で回路図を描けば Spice用のデータが生成される 1.1 PSpiceとは パソコン上で回路図を描けば Spice用のデータが生成される
1. Spiceとは Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis 1960年代後半~1970年代前半 カルフォルニア大学バークレー校で開発 その後,様々なバージョンがある。 ①Hspice(SYNOPSYS社) ②PSpice(パソコン用:開発元はMicroSIM社だが,OrCAD社に買収されOrCADシリーズの一部として提供されるようになり,更にOrCAD社はCadence Design Systems社に買収されて現在に至っている) ③Micro-Cap7/CQ(CQ出版社) その他,SIMetrix,IG-Spice,B2Spice,IsSpice,ZSpiceなど数多くの商用版がある。富士通のFNAPもSpiceに類似した製品である。
Spiceによる回路のテキスト形式 *** sample001 *** (コメント) .options post (オプション指定) 1 + Va 0V~5V Step 0.1V Ra 1kΩ - 0 *** sample001 *** (コメント) .options post (オプション指定) Vs 1 0 (ノード1と0の間に電圧源) Ra 1 0 1k (ノード1と0の間に1kオームの抵抗) .dc Vs 0 5 0.1 (Vsの電圧を0.1V刻みで 0~ 5Vで変化させてDC解析を行う) .probe I(Ra) (Raを流れる電流を観測) .end (記述終り)
2. PSpiceの全体構成 シンボル 回路図エディタ 入力波形作成 *.OLB OrCAD Capture *.STL 2. PSpiceの全体構成 シンボル 回路図エディタ OrCAD Capture 入力波形作成 Stimulus Editor *.OLB *.STL *.NET *.CIR *.ALS モデル作成 Model Editor *.LIB *.LIB 回路シミュレータ/波形解析 OrCAD Pspice A/D シミュレーション *.DAT *.OUT
3.正式版のオプション 感度解析機能(Sensitivity Analysis) 回路定数最適化機能(Optimizer) モンテカルロ解析機能(Monte Carlo/Yield) スモークアナリシス機能(Smoke/Analysis) パラメトリックプロット機能 (Parametric Plot/Analysis)
4.PSpiceでできること 回路を作らなくても動作を確認できる 回路を作らなくても特性を良くする方法が分かる。 部品を壊すことも感電することもない
回路を作らなくても動作を確認できる
5.留意点 回路が間違っていても,Spiceは結果を出すことがあるので,結果を評価する能力が必要 Spiceの部品は理想部品であり,実際とは異なる。 ただし,何でも現実に近づければよいわけではない。簡単なモデルでも十分実用になる。 何を解析したいかをきちんと把握して,回路図を入力すること。回路図をそのまま入力するのは,だめ。 最後は,実際の部品を使って実験する必要がある。
回路図が間違っていてもPSpiceは結果を出す 正しくは,こちらがマイナス(-) 解析結果が正しいかどうかは 回路動作を理解していなければ 分からない
Spiceの部品は理想部品であり,実際とは異なる。 実際の コンデンサ 理想の コンデンサ
実際のコンデンサをモデリング
素子のばらつきを設定できる ヒストグラムの表示 素子のばらつきを指定して 出力に与える影響を予測