電子回路

LTspice:回路にメカスイッチのモデルをサクッと入れる。面倒な設定を極力簡略化

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回路において機械的なスイッチは、ON/OFFするだけの機能ですが、ひとたびLTspiceでモデルを作ろうとすると毎回悩みます。

これは一重に物覚えが悪いせいだと思うのですが、サクッと回路の中にスイッチを入れるための最低限の設定を記載します。

ポイント

簡単な手順は

① swのシンボルを置き、SWのモデルを下記のように指定

.Model SW SW(Ron=1m Roff=100meg)

② voltageのシンボルを置き、swの電圧制御入力と同極どおしを接続

voltageを正弦波、1V、1Hzに設定

以上の設定で自分の目的とうる基本的な動作確認が大抵できます。

以下に詳しく説明します。

 

1        スイッチ(電圧制御スイッチ)を選択する

朱書きの指示に従ってスイッチを選択します。

2        スイッチを置く

初期状態でなぜか電圧入力端子の「+」側が下になっています。これを上にしましょう。

貼り付ける時に

Ctrl + R で回転させ

Ctrl +  E  で左右反転させて下記の図になります。

SPICE DirectiveでSWのモデルを指定します。

最低限、ON時とOFF時の抵抗値を入力しないとシミュレーションの時に” Voltage Controlled switch model “sw” cannot have zero on resistance.”とエラーがでます、ここでは ON時 1mΩ、OFF時 100MΩを設定します。

閾値電圧(Vt)は何も設定しないのでデフォルトの0Vのままです。

.Model SW SW(Ron=1m Roff=100meg)

OKを押すと下記の様になります。

3        回路を作る

3.1         スイッチONスタート

面倒なのは、スイッチを制御する電圧の設定です。(下の回路ではV1の設定)

いろいろ試してみましたが、任意のタイミングでパルスを出力するような電圧源の設定は面倒です。ここでは、ON,OFFを一定周期で繰り返すスイッチを作り、ON時とOFF時の動きが確認できれば、大抵の回路の検証は可能です。

V1の設定は下記です。正弦波で波形が”+”に振れた時スイッチはON、「-」に振れた時はOFFとなります。周波数は1Hzに設定しました。これで0.5s毎のON/OFFを繰り返します。

電圧の設定は0でなければ良いのですが、簡単のために1としておきます。

シミュレーションの結果は下記です。

スイッチON 0.5s、OFF 0.5sを交互に繰り返します。

黄緑:スイッチの上端電圧

青:スイッチの制御電圧

3.2         スイッチOFFスタート

スイッチOFFからスタートさせたい場合は、delayに0.5sを設定すると下記のシミュレーション結果となります。

Amplitudeを“-1”に設定しても同じ結果が得られます。

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