モンテカルロ解析を実行すれば、簡単に部品のばらつきが出力信号に与える影響を観測することができます。, 先程の半波整流回路において、パラメトリック解析を実行したシミュレーションです。 https://engine …, 前回までで、QucsStudioを使ってシミュレーションを実行し、グラフを編集しました。 オペアンプを使用したローパスフィルタ回路のシミュレーションは、この解析方法で実行しています。, オシロスコープのように、時間変化に対する信号を観測できます。 Active filters are vital in modern electronics; every data acquisition systems need them for bandwidth-limiting signals before ADCs as anti-aliasing filters, or after DACs as anti-imaging filters. ひとつのSpiceシミュレータを習得すれば、別のSpiceシミュレータを習得するのは容易になります。, 最近は通信講座も増えており、 })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga'); LCフィルタはその名の通り「コイル」と「コンデンサ」によって構成される …, これまでに「抵抗」「コンデンサ」の等価回路モデルを紹介してきました。 シミュレーションできる内容に大きな差はありません。, この中の情報の入手性について、例えば、「電子回路シミュレータ LTspice XVIIリファレンスブック」という本を読むだけで、インストール方法と操作方法を習得できます。, 操作方法を調べるのに時間をとられると、肝心の電子回路の学習や理論の検証ができなくなるため、 5-4 ケース3:等価回路モデル(spiceモデル)を新規の回路図シンボルと関係付ける場合 Appendix すべての部品は等価回路で表せる! アナログ・ビヘイビア・モデルによる酸素センサのモデル作成例 ga('create', 'UA-58669835-1', 'auto'); 電源回路 5.1 中は 出力電圧V(out)は0.0Vと5.0VでON/OFFしているのことが観測できます。 LED点灯回路、定電圧回路のシミュレーションは、この解析方法で実行しています。, ネットワークアナライザのように、周波数特性を観測できます。 CRローパス・フィルタの伝達関数と応答. ※今ならLTspice入門講座が無料になるキャンペーン実施中です。. V(out)の信号(青線)は回路図上の「OUT」の波形です。 CRローパス・フィルタの計算をします.フィルタ回路から伝達関数を求め,周波数応答,ステップ応答などを計算します. 計算サンプル. GUI、素子制限数、有償・無償などに違いがあるものの、 負荷電流I1を5mA~50mAまで変化させても、出力電圧5Vの変動は0.064V以下であることが観測できます。 https://engineer-climb.com/%e3%83%8e%e3%82%a4%e3%82% …, 前回までの記事で、QucsStudioによる「RLC直列回路のシミュレーション方法」と「iNarte資格試験の問題の回答 …, さて、QucsStudioを使用したAC解析もいよいよ最終回です。 個人情報の扱い お問い合わせ ノイズ対策で使用するフィルタ回路。 その多くは「lcフィルタ」によって構成されています。 lcフィルタはその名の通り「コイル」と「コンデンサ」によって構成される … ƒpƒ\ƒRƒ“‰ñ˜Hm[LTspice CD•t‚«]v, u“dŽq‰ñ˜HƒVƒ~ƒ…ƒŒ[ƒ^LTspiceÝŒvŽ–—á‘å‘Sv.  …, QucsStudio を使用した AC解析の続きです。 1周期が25usなので、40kHzでON/OFFしていることが分かります。, 以上のように、LTspiceはフリーソフトではあるものの、様々な電子回路をシミュレーションができることがわかります。, 「電子回路シミュレータLTspice実践入門」という本を読めば、整流回路やLED点灯回路、トランジスタ回路はシミュレーションできるようになります。, 基本的な解析方法としてDC解析、AC解析、トランジェント解析があります。 また、電源効率は18%~43%であることが観測できます。, スイッチング電源回路のシミュレーションです。V(out)の信号(青線)は回路図上の「OUT」の波形で、I(L1)の信号(赤線)はインダクタL1に流れる電流の波形です。縦軸は2つありますが、左側の縦軸が出力電圧V(out)[V]で、右側の縦軸がインダクタ電流I(L1) [A]です。 温度パラメータを-25℃、+25℃、+75℃と変化させたとき、D1に流れる電流I(D1)が変化しているのが観測できます。, 実際に測定する際は、実機を恒温槽に入れて周囲温度を変動させるため、時間と手間がかかりますが、電子回路シミュレータだと、温度解析を実行するだけで電圧・電流の変化を観測することができます。, 以上のように、LTspiceはフリーソフトではあるものの、多くの解析方法を実行できることがわかります。, 「電子回路シミュレータLTspice入門編」という本を読めば、モンテカルロ解析やパラメトリック解析の方法を習得できます。, 理論的に考えると、1+(R2/R1) = 1+(10kΩ/10kΩ) = 1+1 = 2倍 になります。, シミュレーション結果をみると、SIN波の入力信号(IN)は±1Vp-p、出力信号(OUT)は±2Vp-pであり、2倍となっていることから、理論値と一致することが分かります。, このように、電子回路の理論を検証することに役立つので学習効率がアップします。 ga('send', 'pageview'); (11) オーディオ用に設計されたOPアンプOPA1622を利用する (1) SPICEモデルの入手, (12) オーディオ用に設計されたOPアンプOPA1622を利用する (2) .stepコマンドで負荷抵抗を変化, R = R3 * R4 / (R3 + R4)= 100k * 100k / 200k = 50kΩ. 前回の記事をご覧になっていない方は、ぜひそちらから …, さて、今回からいよいよ回路シミュレーションをはじめていきます。  …. まずは情報の入手性の良いLTspiceからマスターするのが良いでしょう。 これから電子回路シミュレータを学習する方や電子回路シミュレータの選定に迷っている方向け。本記事では、電子回路シミュレータLTspiceの特徴から、シミュレーション事例、習得方法、メリットを解説します。LTspiceをマスターしたい方は必見です。 m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m) (株)シーモスデザインでLTspiceの基礎を身につけるのもありですね。, 半波整流回路のシミュレーションです。V(ac24v)の信号(赤線)は回路図上の「AC24V」の波形であり、V(out)の信号(青線)は回路図上の「OUT」の波形です。 その後から、LTspice以外のシミュレータを学習しても遅くはありません。 『denshi.club』はクリエイティブ・コモンズ 表示 4.0 国際 ライセンスで提供されています。 電子回路シミュレータを利用する場合は、情報の入手がしやすいLTspiceをオススメします。, LTspice以外のSpiceシミュレータも適材適所で使いこなすことが理想的だと思いますが、 https://engineer-climb.com/%e6%8a%b5%e6%8a …, オペアンプを使用したフィルタ回路は、一般的に「アクティブフィルタ」と呼ばれ、通過帯域によって4種類のフィルタを構成することができます …, 前回の記事で、抵抗のモデリング方法について紹介しました。 (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){ 周波数1kHzのときから減衰していることが観測できます。, トランジスタ増幅回路の一種である「電流帰還バイアス回路」のシミュレーションです。V(in)の信号(赤線)は回路図上「IN」の波形で、V(out)の信号(青線)は回路図上「OUT」の波形です。 電源電圧V1を0Vから6Vまで徐々に上げていったとき、LED(D1:NSCW100)に流れる電流I(D1)を観測できます。, オペアンプを使用したローパスフィルタ回路のシミュレーションです。V(out)の信号(青線)は回路図上「OUT」の周波数特性の波形です。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}). 製造業でおすすめの転職サイト・転職エージェントを知りたい。 転職に失敗しないための注意点も知りたい。 こういった疑問にお答えします。 目次 製造業でおすすめの転職サイト・転職エージェント3選 失敗しな ... 「おすすめの電子工作教室を知りたい。小学生の子供が電子工作に興味を持ったので、電子工作教室に通わせたいけど、おすすめの教室を知りたいです。」 このような質問にお答えします。 目次 おすすめの電子工作教 ... 電子回路を初めて勉強しようとしたとき、このような経験はありませんか? 電子回路の本が多すぎて、どの本が良いのかわからない。 教科書を読んでも理論が複雑で全然理解できない。 試験は問題を丸暗記している。 ... 次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。, 某電気メーカで約10年、電子回路設計の仕事をしています。新人の頃、電子回路の基礎も分からなかった私ですが、年間数万台出荷する製品の電子回路を設計できるようになりました。これまでの経験を記事にしたいと思います。. このように考えたことはありませんか?, これから電子回路シミュレータを学習する方や電子回路シミュレータの選定に迷っている方向けに、学習すべき電子回路シミュレータLTspiceについて解説します。, Pspice、LTspice、TINA-TI、Microcap、SIMetrix・・・ トランジスタ応用回路 4.1 ゲイン可変!周波数逓倍から変調!検波まで!6石乗算回路 4.2 抵抗とコンデンサでスピード調整!2石ギッコン・バッコン回路 4.3 三角波やのこぎり波で電子制御!! カットオフ周波数可変フィルタ 5. 技術解説 2009年5月27日. https://engineer-climb.com/%e6%8a%b5%e6%8a%97%e3%81%ae …, 以前の記事で「ノイズ対策における抵抗の役割」を紹介しました。 入力信号V(in)は10mVに対して出力信号V(out)が約120倍されていることが観測できます。, 定電圧回路のシミュレーションです。V(out)の信号(青線)は回路図上「OUT」の波形で、赤線の信号は電源効率の波形です。縦軸が2つありますが、左側の縦軸が出力電圧V(out)[V]で、右側の縦軸が電源効率[%]です。 これらは全てSpiceをベースとした電子回路シミュレータであり、 C1のコンデンサを330uFから3300uFまで、330uFステップで変化させたとき、出力信号V(out)が徐々に整流されていることが観測できます。, 実際の測定では、パラメータが異なる状態で同時に測定するのは困難ですが、電子回路シミュレータであれば同時に実行でき、シミュレーション結果を比較することができます。, 先程のLED点灯回路において、温度解析を実行したシミュレーションです。 Copyright 1997-2019 CQ Publishing Co.,Ltd. R1、R2、Rc、Reの抵抗のばらつきを±5%に設定し、モンテカルロ解析を実行すると、抵抗のばらつきの影響により出力信号V(out)がばらつくことが観測できます。, 部品のばらつき計算をするには、品質工学あるいは統計学の知識が必要になり、出力信号に与える影響を机上計算で求めるには多くの労力と時間を要します。 いきなりできるの? 森下 勇. tag: 半導体 電子回路 ディジタル・デザイン. LSI周りのアナログ回路をシミュレータで理解する ―― RCフィルタ,降圧型,DC-DCコンバータ,アクティブ・フィルタなど . D. ƒRƒ“ƒfƒ“ƒT/ƒgƒ‰ƒ“ƒWƒXƒ^/ƒgƒ‰ƒ“ƒX/ƒ‚[ƒ^/^‹óŠÇc‚Ç‚ñ‚È•”•i‚àOK. 今回の記事から読み始めた方は、ぜひ初めから読んでみてください。 これらは、先ほど紹介した「電子回路シミュレータ LTspice XVIIリファレンスブック」という本でも説明されているため、簡単に説明します。, テスターやデジタルマルチメータのように、直流の電圧と電流を観測できます。 今回は「QucsStudio」と「Qucs」に付属しているツールを使って、伝送線路 …, 以前、フリーのツールとして「AppCAD」の機能を紹介しましたが、さらに無償ツールのご紹介です。 https://engineer-climb.com/%e6%8a%b5%e6%8a%97%e3 …, EMC設計のモデリングとして、以前「抵抗」のモデリング方法について紹介しました。 いきなり複数のシミュレータを習得するには時間がかかり効率的ではありません。 Qucs以外の回路シミュレータとして,有名なものにSPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)がある[1].SPICEは電気回路,電子回路のシミュレータ であり回路のアナログ動作を再現するものである.1973年,カリフォルニア大学バーク レー校で開発された.部品や基板,はんだごてなど … ©2016-2018-電子工作推進プロジェクト…Makerになろう u“dŽq‰ñ˜HƒVƒ~ƒ…ƒŒ[ƒ^PSpiceƒŠƒtƒ@ƒŒƒ“ƒXEƒuƒbƒNv, uTRSP No.141 ƒo[ƒ`ƒƒƒ‹ŠwK! また、電子回路の動作をイメージしたり、既存の電子回路図を読み解くことにも役立つでしょう。, 質問回数無制限なので、挫折しないでLTspiceの基礎を身につけることができます。, » シーモスデザインの無料の資料請求はこちら コンデンサC1が330uFよりも3300uFのときの方が、出力電圧V(out)は整流されていることが観測できます。, LED点灯回路のシミュレーションです。 AC信号は、プラス側だけでなくマイナス側の振幅もあります。前回は入力信号の振幅がすべてプラス電圧の範囲で振れるように直流の電圧を加えて入力信号としています。今回は、電源電圧の真ん中の電圧を仮想グラウンドとして、振幅を大きく振らせるようにします。 LT1006を使用した非反転増幅器の例を次に示します。, R3、R4の抵抗で電源電圧を分圧して、その電圧を仮想GND電圧としてOPアンプのプラス端子に加えます。この回路の負帰還回路の-マイナス入力とGNDとの間は、直流的にはコンデンサC2で切断されています。そのため、直流の増幅度は1で、出力の直流分の電圧は入力電圧と同じ電源電圧の1/2となります。C1、C3の内側の入力、出力のAC信号は、電源電圧の1/2の電圧の仮想GNDの電圧を中心に上下に振れた信号となります。, 負帰還回路は直流分はGNDからコンデンサで切り離されているので、入力、出力が同じ大きさ増幅度1となります。交流成分はコンデンサC2で負帰還回路がGNDに接続されています。C2のインピーダンスが十分小さくなる周波数の範囲では、, V(IN)の波形は、緑色の波形で0Vを中心に、±0.3Vのピークの正弦波となっています。この波形がC1を通過して青色の波形V(IN2)になります。2.5Vを中心に±0.3Vのピークの正弦波となります。 -INの波形はV(IN2)の波形と同じになるので、V(IN2)の下に重なっています。, OPアンプの出力V(OUT2)は赤の波形で、2.5Vを中心に約±1.6Vのピークの正弦波になっています。その後、C3を通過した出力V(OUT)の0Vを中心に、約±1.6Vのピークの正弦波になります。 単電源のOPアンプの増幅器は、電源電圧の1/2の電圧を仮想GNDとしてプラス電源の範囲で増幅処理を行っています。回路の入力、出力の部分ではC1、C3のコンデンサで直流回路、交流回路の直流分の分離を行い、交流分は通過させています。, を選択し、次に示すようにEdit Simulation Commandのウィンドウを表示し、AC Analysisのタグを選択します。10Hzから10MHzの範囲の周波数特性を調べます。, 今回は、INの±0.3V正弦波の信号が、回路の中のそれぞれのポイントでどのような結果になるか調べました。測定ポイントはIN2、OUT2、OUTです。, 入力信号がC1のコンデンサを通過してOPアンプの入力電圧となるIN2の周波数と信号の大きさの関係は、次のようになります。  C1とR3、R4で構成されたローカット・フィルタを通過するために、カットオフ周波数が約32Hzで低い周波数成分がカットされます。カットオフ周波数fcは、次の式で得られます。, ここで、CはC1、RはR3、R4が平行に接続されたものとみなせます。R4はプラス電源を通してGNDに接続しています。電源のインピーダンスは非常に低いものとみなせるので、R3、R4の合成抵抗は、, で31.83Hzになります。 カットオフ周波数の入力信号に対して‐3dB(0.707倍)となります。入力信号が300mVとわかるように、縦軸をマウスの右ボタンでクリックして、次に示す縦軸の表示の設定画面を表示しLinearを選択しました。Top、Tickなどの設定値はデフォルトで適切な値が設定されていました。, dB表示からリニアの表示に変更され、入力信号が300mVあることが容易に確認できました。, 青色のV(out2)でOUT2のシミュレーション結果を示しています。 V(in2)に比べカットオフ周波数が700Hzくらいになっています。これらは負帰還回路のコンデンサC2によるインピーダンスの増加が増幅度の低下を招き、IN2より低域がカットされた結果となっています。, コンデンサC2の影響を受けない場合の周波数特性を確認するために、グラフに増幅回路の増幅率(22k+100k)/22kをIN2に乗算した結果を表示します。グラフの画面をマウスの右ボタンでクリックして、表示されるリストからAdd Tracesを選択し、次の画面を表示します。, 茶色のラインが、計算で得られたC2の影響を受けない場合の結果です。低域部での茶色のカーブと青のカーブの差はコンデンサC2による低域のカットのためです。高域部での差は、OPアンプの周波数特性により高域の増幅度が減少しているためです(青色のOUT2の100kHz付近からの出力波形)。, コンデンサのC2の値をC1の影響に比べ十分小さな影響しか与えないようにするために、容量を0.1μから10μFに変更してシミュレーションを行うと、次のような結果を得られました。低域部の青のラインに茶色のラインが重なってコンデンサの影響が無視できます。, C3で直流分をカットした出力を緑色で示します。C3とR5ではOUTに対してローカット・フィルタの構成になっています。カットオフ周波数も318Hzなので、大きくカットされています。, 単電源で駆動するOPアンプの場合は、直流カット用のコンデンサはローカットのフィルタの役割も果たします。そのために低域の周波数特性が問題になる場合、コンデンサの容量は注意して選びます。 カットオフ周波数からコンデンサ、抵抗、入出力抵抗を考慮してそれぞれ決めることができます。一方シミュレーションのステップ・コマンドで可能性のある範囲のコンデンサの値を変化させて容易に適切な値を選定することもできます。 アナログデバイセズのADALM2000が、2019/3/27から秋月電子通商でも12,580円で入手できるようになりました。次回、今回のシミュレーション結果を、ADALM2000を用いて実際の回路で確認します。, (1) LTC1144 (2) LTC1144 (2) (3) LTC1144 (3) (4) LTC3261(1) (5) LTC3261(2) (6) LTC3202(1).

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