Spice-Modoki program ver.2.1

by T.Kuwabara

これは Spice もどきのプログラムである。ネットリストを手書きで入力して、その周波数応答を解析する。

【 使用の前に 】

入力したネットリストは、メモ帳に保存される。まず、はじめに、メモ帳を開いて、カテゴリーの編集を行い、 ｢spice｣ という名前でカテゴリーを作っておくことをお勧めする（図１）。
こうしておくと、Spice-Modoki で作成したデータは spice カテゴリに自動的に保存されていくようになる。

【 プログラムの起動 】

起動すると、図2 のような画面が開く。 現在 spice カテゴリーに存在しているデータのリストが見える。
リストの上をタップすると、そのデータが開く。
新しいデータを作成するときは、New ボタンをタップする。

【 回路の入力 】

実際に回路を入力するときは、以下のルールに従って行う。

• # で始まる行はコメントとして無視される。

• ノード数、部品点数の上限は、20 まで。

• ノードは 0 から始まり、連続した整数になっていること。

• ノード 0 は GND を表す。

• ノード 1 には入力信号源が自動で接続される。

• AC 解析、Transient 解析において、以下のパーツが使用できる。

  抵抗器

  書式 ＝ Rxxx Node1 Node2 Value

  xxx には任意の符号を指定できる。
  Node1,Node2 には接続しているノード番号を記述する。
  Value には抵抗値を記述する。単位はΩ。 値の記述には、f(=10^-15), p(=10^-12), n(=10^-9), u(=10^-6), m(=10^-3), k(=10^+3), Meg(=10^+6) といった表現を使うことができる。(以下も同様)

  コンデンサ

  書式 ＝ Cxxx Node1 Node2 Value

  抵抗器と同様。値の単位は F。

  インダクタ

  書式 ＝ Lxxx Node1 Node2 Value

  抵抗器と同様。値の単位は H。

  理想オペアンプ

  書式 ＝ Axxx Node1 Node2 Node3 (Value)

  Node1 には＋入力端子、Node2 には−入力端子、Node3 には出力端子の接続されたノード番号を記述する。
  Value には、オープンループでのゲイン(倍)を記述する（省略可能）。

• Transient 解析では、さらに以下のパーツが使用できる。

  定電圧源

  書式 ＝ Vxxx Node1 Node2 Value

  xxx には任意の符号を指定できる。
  Node1,Node2 には接続しているノード番号を記述する。
  Value には電圧値を記述する。単位はV。

  定電流源

  書式 ＝ Ixxx Node1 Node2 Value

  電圧源と同様。値の単位は A。

  ダイオード

  書式 ＝ Dxxx Node1 Node2 (Value)

  Node1がアノード、Node2がカソード。Value には 飽和電流 Is の値を指定できる (省略可能)。省略した場合は Is=1.0E-14A で計算する。

  トランジスタ

  書式 ＝ Qxxx NodeC NodeB NodeE [npn|pnp]

  NodeCがコレクタ、NodeBがベース、NodeEがエミッタ。N型・P型トランジスタのいずれかを指定する。
  モデルは単純なエバース・モルのモデルで、hFE=100 にて計算を行っている。

• AC 解析、Transient 解析とも、出力ノードは、.probe 文で指定する。

  書式 ＝ .PROBE Node番号

• AC 解析のコントロール行は、.AC で始まり、以下の書式で指定する。

  書式 ＝ .AC start=Start周波数 stop=Stop周波数

  start, stop で解析する周波数範囲を指定することができる。

• Transient 解析のコントロール行は、.TRAN で始まり、以下の書式で指定する。

  書式 ＝ .TRAN type=[RCT|SIN|TRI] freq=入力信号周波数 (amp=入力信号振幅) (time=解析時間) (node1=入力ノード(+)) (node2=入力ノード(-))

  type では入力信号のタイプを指定する。指定は、RCT(方形波), SIN(サイン波), TRI(三角波) の中から選ぶ。
  freq では入力信号の周波数を指定する。
  amp では入力信号の振幅値を指定する。単位は V。省略可能で、省略時は 1.0 となる
  time では解析終了時間を指定する。単位は sec。省略可能で、省略時は、2 波長分の時間を解析する。
  node1, node2 が指定されると、入力信号源は node 番号 = 1 ではなく、 ここで指定されたノードに接続される。省略時は node1 - GND 間に入力信号源を接続して解析する。

【 結果の表示 】

入力をした後、AC 解析の場合は AC ボタン、Transient 解析の場合は TRAN ボタンをタップすると、 解析を開始し、結果をグラフで表示する。

AC 解析の場合、横軸を周波数(ログスケール)、縦軸をゲインおよび位相としてプロットされる。 ゲインのスケールは左縦軸に示され(自動)、位相は右縦軸に示される(-180〜+180°固定)。

Transient 解析の場合、横軸を時間、縦軸を電圧値としてプロットされる。縦軸(電圧値)のスケールは自動で設定される。

【 Sample 】

いくつかサンプルを用意したので、ためしていただきたい。

• LC Bandpass Filter (AC 解析)

• Active Filter (AC 解析)

• Diode Bridge (Transient 解析)

• Log Amplifier (Transient 解析)

• TR Amplifier (Transient 解析)