LTSpiceのダウンロードとインストール1.以下のリニアテクノロジーの HPへ移動し、使用するPCにあった (Win版、Mac版)LTSDiCeを ダウ

ンロー ドし、PCや USBメ モリに保存する。

http:〃www.linear‐tech.co.lp/desittntools/software/ ・

ダウンロー ドする際、ユーザー登録をするかどうかを聞かれるい石ould you like to rece市 e software

Updates')。 登録すると新製品情報などのニュースが送 られてくる。登録するか しないかにかかわ らず、

LTSpiceの 機能に差はないので、 どちらか希望する方をクリックしてダウンロー ドを開始する。

2.ダウンロードしたファイルをダブルクリックし、LTSpiceをインストールする。

ソフ トウェアの使用]許諾及び、インス トール先の指定画面で 「Accept」 をクリックし、インス トール

光を指定 (USB/_場合は、USBを指定)して[Install NOw]を クリックする∩

プログラムの起動及び初期設定

1,デスクトップ上にできた『LTSpiceJの ショートカット・アイコンを右クリックし、LTSpiceを 管理者権

限で起動できるように設定する。

li常 は インストールが終了すればtミ ュレーション 71基本操作が可能となるが、「プログラムとデー

タの更新Jやライブラリこ)編集を行う‖キは、管理者権限で起動しなければならないので、管理者確限で

起動できるように設定する必要があそ)[

日℃piceの ア イコンをマウスで右クリックし、表示されたメニューの下の方にあ~l「

プロパテ fJを

クリックづ~る

。司~る

と「LTSpiceXVIIの プロペティJが現れる。上にある「互換性」タブをクリックし

て、下の方に詩pる「管理者としてこのプログラムを実行する」にチェックを入れて「OKJを クリックす

る「 (OSの バージョンによっては、LTSpiceの アイコンに管理者権限でll° lllす ることを意「オ:す る層がよ

示される!場 合がある。)

2.LTSpiceを 起動 しデータの更新をする。

LTSpiceを 起動すると、下のようなウィン ドウが現れる.

1.革

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ち|

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‐|■|′■1111

奪

／・ミ

前頁の状態で、メニューバ=[File View Tool Helpと

表示された部分1か ら[Tool]を クリックし、さらに

ISync Releaselを クリックする。 (こ の作業は 「管理者権限で起動」 していないと実行できない.)

Sync Releaseを行わなくてもシミュレーションを実行するうえで大きな支障はないが、できるだけ

最新のプログラムとデータでシミュレーションを行 うことをお勧めする。

3.LTSpteを快適に使う上で、いくつかの初期設定をする。

・ メニューベーの[Filelか らブルダウンし、[New Schemajc]を クリックする。

・ メニューバーの[T0011か らブルダウンしてiContrOI Panel]を クリックすると、左下図のような

ICOntrOI Panel]ウ インドウが開くので、:NeJist Opuons]タ プをクリックする.

・ Style Conversionの □ Conve威 “μ"to"u"[・1にチェックが入っている場合́はチェプタを外す。

・ 同じコン トロールパネルの中のiOpera10nlの タブをクリックし、右下図のようなウ ィ́ンドウを表示

すろ. 二こで、有下図のように:Autonnattcally delete raw ilesi′ ]1に チェリ′|ケ を■.れ こ,[

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ぃ,T‖e,att・ rく・ ]:|=。 暉 01

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メニューバーのiboほからブルダウンして、iCO10r

PreferencesIを クリックする。すると右図のような

ウィンドウが表示され,る .初J]設定では、グラフペ

インの背景は黒、軸などが灰色に設定され.て いる

が、レポー トの提出の際やパワーポイントヘの貼り

付けの際、トナーの大量消費や見にくいなどの問題

があるため、背景を自、軸などを黒に設定する。

pぬve Formlタ ブの下の方にあるISeleCted ltem]で

IBaCkgrOund]を 選択 し、下の Red、 Grqen、 Blueの

バ ー を右 端 (255)に 設 定 す る。 同様 に、 lAガ s]、

:InaCIVe AxisI、 lGnd]を兵1(Red、 Green、 Blue(つ

Cliali !n sn il-em ahEi€ tn ih irrfr i1:- r-.!lnr.

バーを左端(0))に設定 して10K]を クリックする。IScherlnalc]タ ブについても、IBackg「 ound]を 自に

変更 してお くこと。

St/lE,'C3nventio11

Ljlanren ptaultjll Reversa comp. order

s€rnicorid$cior l.rode!:

$Default Dericsl"]

ig Derault Libranesl"]'

操作画面上での用語やテクニツク

ロベインとアクティブベイン

作業領域を示す枠で囲まれた部分を 【ペイン】と呼ぶ。回路図 (Schema誦c)ペイン、グラフペインな

どがある。LTSpiceを 実行 (ト ランジェント解析、AC解析など)すると、グラフペインが現れ,ペインが

2つになる。これら2つのペインのうち、編集などの操作が可能なのはどちらか一方のみである。編集

などをするペインを決めることを1ペインをアクティブにする]と いう.ア クテイブになっているペインの

タイ トルバーは、他よりも少 し濃い色になる。(下 図では回路図ペインがアクティブ)

ハ

回路図作製

ツールバーの一番左のアイコン日 をクリックし、回 ctri tt E路図ペインを開く。ここに、シミュレーションしたい回 左右反転

路図を描くことになる。張り付ける素子は、メニューバ L31-内 のIEditlか らプルダウンするか、ツールバーの右側 L■・ ‐

|

にある各素子のアイコンをクリックして素子を選び、回 ' ・

路図ペインの任意の場所でさらにクリックすると配置することができる.素子の向きを変えたり反転さ

せたりする際は、キーボー ドの Ct‖ 十Rで回転、Ct‖ 十Eで左右反転させることができる。

マウスの左ボタン、右ボタンは、Windows OSで右利き用にデフォル トされている。

左ボタン : 選択、素子の配置、領域指定の ドラッグなどに使 う。ペイン内で左ボタンを押し

ながらドラッグすると、回路図やグラフを移動できる。

担電

IL

ｒｉ＋醜滅一一私

Ｃ

　

　

　

・

1‐凛事

右ボタン : 編集項目の選択・内容確認などに使 う。ターグットのペイン内で、右クリックす

ると、その場で使えるメニュー表示になる。

ホイール : 前後の回転=回路図編集ベインなどでズームイン/ア ウトする。左右にチル トす

る (傾 ける)か、ホイールを押し込んだまま回転させると、グラフベインで左右

のスクロールをする.

各素子の値は、R、 L、 C等の部分を右クリックすると入力することができる。以下の表に Spiceで使

う位取り記号を示す。Spiceでは大文字と小文字の区別はない。そのため、10+6と 10-3を 区弓liす るため、

10+6を 表すI Meg]は必ず 3文字入力する。

位取り 記号 位取 り 記号

10■12 T 103 m

10+9 G 106 u

10+6 [ぱ eg 40-9 rl

10+3 K 1012 p

1015 f

素子を配置したら素子同士を配線(Wire)で接続するが、水平或いは垂直に並んだ素子を直列に配満lす

る場合は、配線の十宇カーソルを配線の始点から直列 l「 1路 の素子を全て串 lllし にすると、1つ 1つ クリ

ックしながらつないでいくlld線の手間が省ける。

.■● 即 t様 籠rthv」 中 ‐菫rrl.1議 》 卜 笙"轟

り 康

"

‐

口感 :翻 1守 :イ 轟|へ 亀亀‐亀 |●:`:暉鼈電 :轟 鼈 簿,戯 :凸 昴 :と し甲 オキ

Rl Cl L竜 配線僻irあ ァィコン

R : : :Li l :→や゛ |→|卜 |

抵抗、キャパシタ、インダクタ以外の素子(電源

[VOhage]、 電流源 [Currentl、 トラン́ジスタ、FET理幸)

は、メニューバーのIEdllか らブル ダウン して、

ICOlllponen電 を選択すると、右下のようなウィン ド

ウが開 く。 このウィン ドウはファンクシ ョンキー

F2やツールバー内にあるコンセン トのようなマー

クのアイ コンをクリックしても現れる。必要な素

子を選択 して[OK]を ク リックすると、回路図ペイ

ンに配置できるようになる。

配置 した素子を右 クリックすると、素子の詳細

について設定す ることができる。例 えば、電源

(VOltage)の 場合、電圧の他に内部抵抗の値 も設定

することができる。

1 . :

”呻魃ｅ̈ｆ̈

晦恥̈市̈中̈岬岬　、

‘凛ｈ嗣融帥曲ｍ回　一

主゙ヽ

回路図が完成したらシミュレーションを実行

LTSpiceで シミュレーションを行 う場合、①回路図の入力、OSPiCEの 実行>③結果の表示をすることに

なる。回路図を入力したら、その回路の何をシミュレーションするのかを決めて、そ /~lシ ミュレーションの

ための設定を行わなければならない.LTSpiceでは 6種類のシミュレーションができるが、そのうちの 3つ

について説明する。

・ .DC解析 (直流スイー プ(掃引 )解析 )

ダイオー ドの 卜V特性や、トランジスタの静特性(ベース電流をパラメータにし、コレクタ電流tD

変化を見る)な ど、直流解析が必、要な時に使用する.[DC Sweep]タ ブでは、スイープできる変数が

3つ まで設定できる。 このタブ内に[1襲 Source]、 [2nd sourcel、 [3rd source]の 3つのタブがあlろ Ⅲ

それ.ぞれ,の ISourCelの スイープの順番は、11飢 SOurce]の変数をスイープさせて、これ.が 終わると

12nd sourcelの 変数を 1玄1み分変更し、再び[1蛍 SOurce]の変数をスイープさせ…、を繰 り返 し、12nd

SourceF,変 投σlス イー「7:が 終1,3と 、[3面 SouFcell「 '■数を 1111み力変更して、 ・lび [lS SOU「 Cel.●

変数をスイープさせ…といった具合に各変数をスイープする.ちなみに下(7,図 では、Vlを 0～ 20V

まで 0.01V玄1みでスイープし、lbを 0～ 100μAま で 1町ム ,11み でスイープするよ .i設定されてい

る。

lffi r,.i,nn.rl*is liffilroo* DErrsrrsrpr DCuppr,r

llDmpute the Di trI,rritifiE Fnint afr 6ircuil +hilE 5tef,FirrE irrd8f,EidErrl 5!utr_,rE nndI tr€itinE Erpa*itrnr-,es rs rpen EirEuitr sr,d indu+triEEr s! rhtrrt trircuits.

I !t 5nurcE tnd 5n!trs型,1・

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・ .Tran解析 (時間に対す る トランジェン ト(過渡応答 )解析 )

シミュレーションの最も基本的なコマンドで、回路中の各 ノー ドの電圧や、素子に流れる電流 7‐l

時間変化を解析するコマンドである。

・ .AC解析 (周波数応答 を調べ る E小信号 AC解析 )

解析する周波数範囲が 0.lHzく らいから 1 00AllHzあ たりまでと広範囲にわたるので、周波数軸

は通常対数目盛にする.対数日盛のときの計算基準を2倍玄1み [OCtave]、 10倍玄」み[Decadelか ら選

択 ができ るc

回墨図ベインやグラフペインの画像取り込み方法

レポー トに回路図やシミュレーション結果などをWord等 のワープロソフトに張り付ける際、表示された

グラフをコピーする必要がル)る 。この場合、コピーしたいペインをアクティブにした後、右クリックすると

小さなウィンドウが表示され′る.そ の中t/DiViewIを クリックし、iCOpy BImap To ClipboardIを 選択すると画

!d '. S 'i'..;.a. . -' {.-. rr'ri:1.ra

;|

撮リ

像「クリップポー ド」に保存される。この状態でワープロソフト内に「貼り付け」すると、コピーしたウィ

ンドウ画面が張り付けられる。

また、Ct‖ +PttScnの 2つのキーを同時に押すと、ビ「Spiceの ウィンドウ全体がクリップボー ドにコピー

される。また、コントロールパネル等のウィンドウをコピーする際は、Ct‖ +A世 +PttScnの 3つのキーを

同時に押すとウィンドウのみクリップボー ドにコピーされる。

電圧・電流グラフ表示 (プロービング)

回路を=成

させた後、メニューバーのISirllulatelか らブルダウンして[Run]を選択するか、ツールバーFl・lに

ある、人が走っているようなマークをクリックするとシミュレーションが実行され,る 。シミュレーションを

実行すると、グラフペインが現れ′る。しかし、この時点ではグラフは表示 され,ない。何故なら、何のグラフ

をグラフベインに表示す るかを指定 していないか らである.電圧 をnl定 したいノー ド或いは電流を測定 し

たい素子にマ ウスカー ソル′を重ねると、カー プルが電圧プローブ或いは電流プローブになるtDで 、ク リック

する tヒ :ク'ラ フペインに電圧や電流のグラフが表示 される.

2つの ノー ド間の電圧を表示 したい場 合は、電圧プローブ(赤 負)を測定 したい ノー ドに重ねてクリックし、

クリックしたまま(白 い電圧プローブが表示 され る)tぅ う 1方のノー ドに重ねて(黒い電圧プローブが表示 さ

れ′る)指 を離す と2点間の電圧のグラフが表示 される。

スパイス ロディレクティブとコメント

ll路図中にシミュレーションにかかる命令な

と'を 記述」~る

ことを、「スパイス・ .oF デイレク

ティプを置く〔Jと いう=ツ ールバーの右端にあ

る アイコンをクリックすると、右図のようなウ

ィレ |ヾ ウが「月く.ISPICE Direclvel′ )ラ ジオ月十タ

ンにチェックが入つていることで、スパイス・ディレクティブと認識される。iCommentlの ラジオボタンに

チェックが入つていると、コメン トとして認「Dlcさ れる。グラフペインに出力され,た グラフが、回路のどの部

分の電圧或いは電流かは、シミュレーションした本人は分かるが、レポー トとして提出する場合、受け取っ

た人には分からない。このため、回路図ペインには、他の人がどの部分の出力なのかが分かるよう、プロー

ビングした点をナンバ リングするなど、コメントを活用すること. ′

改行したい場合は、Ct‖ +Mま たは Ct‖ +Enterを 押す。

コイルの抵抗

l pH t7Dコ イル と l nFの コンデンサを直「

1に接続 し、lVの直流電圧

をつないだ LC直列回路において、コンデンサの電圧を トランジェン ト解

析 してみよう。すると、電サ王は時間 とともにあつとい う間に減衰 して OV

になって しまう。本来 コイルにもコンデンサにもロス(抵抗成分)はないの

で、 この結果は、回路のどこかにロスがあることを示 しているこ

これは、まず 1つ 目の理由として、インダクータとに初期設定 としてシ

リーズ抵抗 l mΩ が付力日されているためである。 このシ リーズ抵抗をな

くしたい場 合は、回路図のコイルのマークの場所で右 クリックす ると、イ

ンダクタの詳細設定(ピーク電流、シリーズ抵抗等)を編集するためのウィ

ン ドウが開 くので、ISettes Resistancelを 0に設定す ること.

L≪

itra轟 lo綺 嚢ic

では、シリーズ抵抗を 0と して、もう一度シミュレーション

してみよう.し かし、グラフは相変わらず時間とともに減衰 し

ていく.2つ 目の理由として、LTSpiceでは抵抗を含まない回

路をシミュレーションする場合、減衰を起こさせるために抵抗

成分を回路に持たせることができるようになっているためで

あ,る 。この機能を無効にしない限り、ロスの無いはずの LC回路で信号が時間とともに減衰 してしまう。この機能を無効にす

るには、 メニューバーのISimulatelか らIContrOI Pane場 を開い

て、右図のような[HackS!]タ ブを開き、中央付近にある、ISuppVa min inductor damping r nO Rparis givenI*]]の チェック/を外

す必要がた,る =これで、もう一度シミュレーションを実行する

と、減衰しない波形が得られ′る.

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ドツト色コマンド

スパイス・ディレクティブに記iさする命令のうち、よく使うものについて説明しておく。。 .PARAM(ューザー定義パラメータ)

構文 PARAM<ユ ーザー定義の変数名>=<値 >

例 PARAM V=lR=100

PARAMを使って値を設定するとき、部品の値を設定する文字'1として、回路図中の変数名を"{“ と"ソ (カ ーリー・ブランケット)と

で括ろ.カ ーリー 。ブランケットで括 られ′た部分は、シミュレーシ

ョンの実行前に計算され、il Jが

確定したものを使ってシミュレーシ

ョンを行 う.し たがって、シミュレーション中に値が変化する変数を、カーリー・ブランケットの中に入れることはできない。図中の“uic"は tran解析の初期動作点の決定に、各素子にデフォル トで

与えられている初期状態を最優先で使用するよう設定するオプショ

Rl

(R}

SttEP (バ ラメ―ヽ夕掃引) '

構文 SttEP PARAM<パラメー タ名><初期値>く最終値><増分>

例 l SttEP PARAM Cl lou loou lou(Clの値を 10μ か ら 100μ まで 10μ刻みで変化

'

´

例 2 STEP oct Vl 1 20 5(Vlの 値を 1か ら20ま でオクターブあた り5ス テ ップ刻みで変イヒ)

例 3 .SttEP PARAM C listo oolu o olu o lu(C′ )値を 0001μ、 o ollt、 011tと 変化

'回路図中の定数を段階的に変化させながら、繰 り,Eし シミュレーションを行う場合に使 う。変ィヒ

させるパラメータは 3種類まで。ただし、シミュレーションに時間がかかったり、表示が複雑になるので、せぃぜい 2つ くらいのパラメータにしておくのが無難.構文には、線形変化、対数変化、リス ト表現の形式がある。 PARAMと 同様に回路図では変数名をカーリー・プランケットで括る.

入力の仕方がよくわからない場合、[step Staterlnent Edito可 を利用する。ツールバー右端の Iop]をクリックして現れるウィン ドウ上で、右クリックすると1、 さなウィン ドウが開くので、そこで[Help Me Ed託 レ]を選択 し、さらに、I step c6mrlnand】 を選択するとSttEPの編集を補助 してくれるi step Statement Edlo可 のウィン ドウが開く。ここに、必要な値を入力すると回路図ペインに張り付ける文を作ってくれ,る .

,PARAM V=lR=loo

ンである。