5.簡単な回路図の作成と解析(つづき


(d) 解析の実行と観測ポイントの指定


 さあいよいよ解析開始です。ツール・バーの信号機アイコンまたは、メニューバーより

  Simulation>RUN Simulation

で、順次選んだDC(直流)解析、AC(交流)解析、過渡解析を計算します。

ここで図6-1のSelect Analysisダイアログボックスが出れば、解析成功です。それ以外の場合は、何か不具合があります。再度、回路図や設定を見直して下さい。

Select AnalysisでDC Sweepを選び、OKをクリックして下さい。SELECT PROBE PLOT VARIABLESのダイアログボックスで、V(OUT)を選び(図6-2)、右端のADDをクリックすると、Selected欄にV(OUT)が表示されるので、OKとして下さい(図6-3)。


図6-1 解析結果選択ダイアログ・ボックスでDC Sweepを選ぶ


図6-2 出力変数リストよりV(out)を選び、Addボタンをクリック


図6-3 V(out)を選びOKをクリックする

 図6-4のように、横軸に入力V1、縦軸に出力V(OUT)のDCスイープ解析波形が表示されました。

この波形画面のツール・バーのプローブ・アイコンまたは、メニューバーより

  Plot>Probe...

とクリックすると、


図6-4 DC解析結果の表示と次の解析結果への移行


 図6-5のように現在のプロットを消去して良いか聞いてくるので、「はい」とします。

図6-5 次の表示に移行するので、現在のプロット波形は消去する


 すると、再びSelect Analysisダイアログボックスが出るので、今度は上のAC Sweepを選んで、OKとして下さい(図6-6)。

図6-6 今度はAC解析を選ぶ

 SELECT PROBE PLOT VARIABLESのダイアログ・ボックスで、V(OUT)を選び、右端のADDをクリックすると、Complex Variable V(OUT) Plot Optionsというダイアログボックスが出るので、Magnitude[dB]とPhase ShiftをチェックしてOKとして下さい(図6-7)。



図6-7 AC解析の出力変数は複素数なので、表示させる時に特別な指定が必要


 Selected欄にVDB(OUT)とVP(OUT)が表示されるので、OKとして下さい(図6-8)。

図6-8 V(out)出力波形を振幅と位相で表示する(ボーデ線図)


 図6-9のように、ボーデ線図で非反転アンプ回路の利得と位相が表示されました。

図6-9 AC解析結果の表示(ボーデ線図によるV(out)の振幅と位相)

 上記と同様に、この波形画面のメニューバーより

  Plot>Probe...

で再び図6-6が現れるので、現在の表示プロットを消します。Select Analysisダイアログボックスが出るので、今度は、図6-10のようにTRANSIENTを選びます。V(IN),V(OUT)をADDし、OKとして下さい(図6-11)。

なお、ADDをクリックする代わりに、左側の選択欄で表示ポイントをダブルクリックしても同じ結果になります。


図6-10 過渡解析結果の表示を選ぶ


図6-11 二つの観測ポイントを選んだ

 図6-12の結果の波形が表示されます。この中で、V(IN)が先程作成したパルス波形、V(OUT)が10倍されたオペアンプ出力波形です。

キーボードの「+」を押し、変形したカーソルでドラッグする事によって、選択した四角形部分を拡大してみることができます。解除は「−」キーです。その他、カーソルによる数値読みとりなども可能ですが、ここでは省略します。

図6-12 過渡解析結果の表示



(e) 観測ポイントの設定

 さて、同じ回路の一部定数を変えて解析を何度も行うような場合に、その度に観測ポイントをセットするのは面倒です。
これも解析内容としてセットで設定してしまいましょう。

回路図画面のメニューバーより

  Simulation>Setup...

とクリックして、図6-13の解析設定ダイアログ・ボックスを開きます。

左下のAuto Plotボタンの前のチェックを入れ、ボタンをクリックします。


図6-13 解析設定ダイアログ・ボックスを開き、Auto Plotボタンを押す


 以下順次、解析毎に3つの設定をします。


 Autoplot Graph Setupダイアログ・ボックスが開いたら、中央部のAnalysis:プルダウン・メニューからDC sweepを選びます。

この指定は、通常の解析の種類が一種類の場合は必要ありません。今回は、三種類の解析(DC、AC、過渡)を一度に行っているので、どの解析の結果であるかを指定する必要があるのです。

次に、Add Plotボタンをクリックして(図6-14)、DC解析のポイントを入力します。

図6-14 DC解析の観測ポイントを設定する(その1)


 図6-15のように、観測ポイントを、ノード「out」のアナログ電圧という意味で、「V(out)」と入力し、OKをクリックします。

図6-15 DC解析の観測ポイントを設定する(その2)

 DC解析の観測ポイントは正しく入力できたので、次の解析のポイント入力に移ります(図6-16)。

図6-16 次の種類の解析の観測ポイント指定に移行する

 新しいAutoplot Graph Setupダイアログ・ボックスに代わったら、中央部のAnalysis:プルダウン・メニューからAC sweepを選び、Add Plotボタンをクリックします(図6-17)。

図6-17 AC解析の観測ポイントを設定する(その1)

 図6-18のように、観測ポイントを、ノード「out」の振幅電圧dB値という意味で、「VDB(out)」と入力、位相値という意味で、「VP(out)」と入力し、OKをクリックします。

図6-18 AC解析の観測ポイントを設定する(その2)

 AC解析の観測ポイントは正しく入力できたので、次の解析のポイント入力に移ります(図6-19)。

図6-19 次の種類の解析の観測ポイント指定に移行する

 新しいAutoplot Graph Setupダイアログ・ボックスに代わったら、中央部のAnalysis:プルダウン・メニューからTransientを選び、Add Plotボタンをクリックします。

 図6-20のように、観測ポイントを、ノード「in」と「out」のアナログ電圧値という意味で、それぞれ「V(in)」「V(out)」と入力し、OKをクリックします。

図6-20 

ここで念のため回路図エディタのメニューバーより

  File>Save

でこれまでの入力を保存して下さい。今後も区切りの良いところでの保存をお薦めします。

  Simulation>RUN Simulation

または、信号機アイコンをクリックしてシミュレーションを実行して下さい。3種類の解析が一度に実行されます。

Select Analysisダイアログ・ボックスが開くので、AC Sweep,DC Sweep,TRANSIENTのいずれかをラジオ・ボタンで選び、OKをクリックすると、すぐに選んだ解析結果の波形が表示されます。

さらに、この画面で

  Plot>Autoplot

とするか、またはツール・バーのペーパー・アイコンをクリックすると、再度Select Analysisダイアログ・ボックスが出ます。別の解析を選んで、OKをクリックすると、すぐに選んだ解析結果の波形が表示されます。

波形画面は、解析がすべて終了し、いらなくなったら閉じて下さい。

また、一度行った解析は、新たに解析が行われない限り、回路図の保存時に一緒に保存されていますので、後で同じ解析を時間をかけて繰り返す必要はありません。

図6-21のように、回路図エディタで回路図を開いたら、メニューバーより

  Simulation>Plot data

とクリックすることで、前回の解析結果を読み込み、表示させることができます。




図6-21 前回の解析結果を、新たな実行なしで表示する 



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