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LTspiceを使ってみよう - 可変抵抗を作ってみよう

前回の記事 LTspiceを使ってみよう - SPICEモデルを暗号化してみよう ではSPICEモデルを暗号化する方法をご紹介させて頂きました。

LTspiceを使ってみようシリーズ 一覧はこちら

今回の記事では、可変抵抗を作成したいと思います。

回路シミュレーションを行う際に、抵抗値を可変させてノード電圧や電流の動きを確認したい場合があります。しかし、LTspiceでは抵抗値を変化させる可変抵抗のような部品素子がありません。

そこで、今回は抵抗値を可変させる方法をご紹介します。

抵抗のパラメータを電圧源で設定してみよう!

通常LTspiceでは抵抗素子のパラメータをR=10Ωなどの定数に設定しますが、R=<式>で設定することが可能です。また、<式>の中にノード電圧を指定することで、抵抗値を可変させます。

早速シミュレーションを行いたいと思います。ここでは、抵抗値を1k~10kで可変させます。
記入した回路図、作成の手順は下記となります。

  1. 電圧源V1を用意してノード電圧を設定します。ここではノードを“VR”としました
  2. 電圧源V1の電圧値を抵抗値とみなします。ここでは1秒間に1k~10kの傾きで変化させるために、電圧源をPWL(0 1k 1 10k)と設定します
  3. 抵抗R1の値をR=<式>=V(VR)に設定します。
  4. Tran解析の設定と抵抗に電圧源V2(ここでは5V)を印加し、シュミレーションを実行します

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ノード電圧を抵抗値のパラメータに設定

シミュレーション結果のビューワ上で下図のように“Add Trace”よりV(out)/I(R1)を設定することで、時間軸に対して抵抗を可変させてシュミレーションが実行できました。

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R1の抵抗値

この方法ではTran解析(時間解析)において抵抗値を可変することができるため、抵抗が変化した時の電圧や電流の変化を確認することができます。

.OP解析を使った可変抵抗の作成

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可変抵抗を用いた分圧回路

先程はTran解析を使いましたが、ここでは.OP解析(動作点解析)を用いて抵抗値を変化させる方法をご紹介します。この方法では”.step”のコマンドを使用して抵抗値を変化させます。また、その際のノード電圧・電流を確認することができます。
なお、.stepコマンドに関しては下記記事をご参照ください。

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

ここでは抵抗R1,R2を可変抵抗とみなし、直流電圧源をつないだ場合の分圧したノード電圧のシュミレーションを実行します。回路図を下図のようにし、抵抗のパラメータに変数’R’と、.stepコマンドで1k~10kΩの間で1kΩごとに可変させていきます。
シミュレーション結果は下図のようになります。

横軸が変化させた抵抗値、縦軸が可変抵抗器からの分圧された電圧値となります。

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抵抗値を変化させた時の電圧値

このように.stepコマンドと.OP解析により簡単に抵抗値を変化させた場合の、電圧ノード変化を確認することができます。

今回検証したLTspiceデモ・ファイル

DownLoadFile__1.zip

今回実施したシミュレーションモデル

最後に

今回は抵抗値を変化させる可変抵抗の作成方法例をご紹介させていただきました。

まだLTspiceを使ったことがない方は、下記のリンクよりLTspiceをダウンロードしてみてください!

ぜひ、一度お試しください。

LTspiceのダウンロードはこちら

 

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