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LTspiceを使ってみよう -「.step」でパラメータを変化させてみよう

前回の LTspiceを使ってみよう -「.meas」で最大・最小電圧値の確認方法 では、電源ICの負荷変動時における出力電圧の最小・最大値の値を読み取る「.masure」コマンドをご紹介をさせていただきました。

LTspiceを使ってみようシリーズ 一覧はこちら

今回は、「.step」コマンドを使って、回路図中の定数を段階的に変化させてシミュレーションを行う方法をご紹介します。

コンデンサへの充電時間をシュミレーションしてみよう!

CR回路において抵抗値を10Ω、100Ω、1kΩに変化させた時の、コンデンサへの充電時間を「.step」コマンドを使って時間軸での波形を確認してみます。

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CR回路

.stepコマンドの使い方

  1. 抵抗部品のパラメータを変数で定義するため、部品の属性を編集し(Ctrlキーを押しながら部品を右クリック)、[Value]欄に「{X}」と入力します。

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抵抗の[Value]欄に「{X}」を入力

  1. [SPICE directive]から.stepコマンドを追加します。このコマンドは、線形変化、対数変化、または値のリストによってパラメータの段階的変化を指定します。今回は3つの値をリストとして設定します。
    そのため記述は「.step param X list 10 100 1k」とし、パラメータXをリスト中の各値に変化させながら実行させます。

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.stepコマンドの入力

シュミレーションの実行

時間解析(トランジェント解析)を実行すると、下図のように波形が3種類でました。抵抗値が10Ωの時が赤の波形、100Ωの時が青の波形、1kΩの時が緑の波形となります。

このように、一度のシミュレーションでパラメータを変化させた結果を得ることができるため、回路検証を効率よく行えることが可能となります。

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充電時間の波形結果

「.step」コマンドを電源ICの評価に応用してみよう!

前回の LTspiceを使ってみよう -「.meas」で最大・最小電圧値の確認方法 ではμModuleシリーズ LTM8065の負荷変動時における出力電圧の最小・最大値の値を読み取りました。

さらに「.step」コマンドを使って負荷電流のパラメータを変更して「.masure」コマンドで最小値・最大値を読み取りしてみます。

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LTM8065シュミレーション回路 

前回のダウンロードファイルを開き、負荷電流源の設定を下記のように最大値を {X} にします。

PULSE(0.5 {X} 600u 100u 100u 300u)

また下記の通り「.step」コマンドを記載します。

.step param x 1 2.5 0.5

最後にシュミレーションを実行すると下図のように、1~2.5Aを0.5Aずつ変化させた(4ステップ)
の出力電圧変動の結果が確認できました。

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負荷電流の最大値ステップ変更時の負荷応答

回路図上で「Ctrl」+「L」でLogファイルを開くと下図のようにステップパラメータを振った際の最小・最大値を見ることができました。

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ステップ変化時の最大値・最小値の読み取り結果

このように「.step」と「.meas」を組み合わせることで、効率よく電源ICのシュミレーションが可能となります。

今回検証したLTspiceデモ・ファイル

LTspiceインストール済のパソコンで、zipファイルを同一フォルダに解凍後、LTspiceを実行すると波形表示が自動的に始まります。

RC_step_test__1.zip

.step(RC回路)シミュレーションファイル

8065_step_test__1.zip

.step(LTM8065回路)シミュレーションファイル

最後に

今回は「.step」に関する内容でしたが、他にも多種多様なコマンドが用意されています。今後も様々な機能についてご紹介していきますので、引き続きよろしくお願いします。

まずは下記リンクよりLTspiceをダウンロード!ぜひ、一度お試しください。

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