電気エンジニアのブログ

大手電機メーカで電気設計をしています。自分の勉強も兼ねて電気技術系の記事を投稿する予定です。

【LTspice入門】④Transient(トランジエント解析)のやり方

無料の電子回路シミュレータLTspiceの便利な使い方や、LTspiceを使った電子回路の解説等を連載します。

 

本記事の内容

  • LTspiceのTransient(トランジエント解析)のやり方

LTspiceでは以下の解析を行うことができます。

  • Transient(トランジェント解析)
  • AC Analysis(AC小信号解析)
  • DC sweep(DCスイープ解析)
  • Noise(ノイズ解析)
  • DC Transfer(DC小信号伝達関数解析)
  • DC op pnt(DC動作点解析)

今回は最もよく使うTransient(トランジエント解析)について解説します。

 

LTspice入門】記事リンク

 

Transient(トランジエント解析)とは

Transient(トランジエント解析)は、電圧や電流、電力の時間応答を解析するのに使います。オシロスコープで電圧を測定するイメージに近いです。Transient(トランジエント解析)を行った例を図1に示します。図1はAC電圧を入力した際の、in(入力)とout(出力)を表示させています。

LTspice_Transient_01

図1

Transient(トランジエント解析)のやり方

最初に図2の回路図を描きます。各定数は以下に示します。

  • V1(電源):DC10V
  • R1(抵抗):1kΩ
  • R2(抵抗):1kΩ

LTspice_Transient_02

図2

次にTransient(トランジエント解析)を実行させます。通常、この状態で「Run(シミュレーション開始)」をクリックするとTarnsient解析が開始されます。もしTransient解析以外の解析モードになっている場合は、素子や配線がないところで右クリックし、「Edit Simulation CMD.」⇒「Transient」でTransient解析に戻すことができます。

LTspice_Transient_03

図3

図4の画面が表示されたら、「Stop time:」(シミュレーションの継続時間)に数値を入力し、「OK」を押します。

LTspice_Transient_04

図4

「OK」をクリックすると波形を表示する画面が立ち上がり、回路図上に「.tran 10m」の文字が加わります(図5)。最初は何も表示されないので、回路図上で測定したいところにカーソルを合わせてクリックして波形を表示させます。このとき、回路図上にカーソルを持っていくとカーソルの形が変化します。カーソルが電圧プローブの形のときは電圧波形を、電流プローブの形のときは電流波形を表示させることができます。

LTspice_Transient_05

図5

電圧波形を表示させた結果を図6に示します。ここで、あらかじめ測定する箇所に「ラベル」で名前を付けておくと、グラフ画面の波形に名前が反映されます。名前がないと「V(n001)」のように表示されるため、どのグラフがどの測定箇所のものかわかりづらくなります。

LTspice_Transient_06

図6

10VのDC電圧が、抵抗R1とR2で分圧されて5Vになることが確認できました。

 

AC電圧源の作り方

上記ではDC電圧源を使って説明しましたが、AC電圧源に変更することもできます。まず、回路図画面の電源(V1)にカーソルをあてて右クリックします。すると図7(左)が表示されますので、「Advanced」をクリック。図7(右)が表示されたら、「SINE...」にチェックを入れて、sin波のパラメータを入力します。基本的に「DC offset(オフセット)」と「Amplitude(振幅)」と「Freq(周波数)」を設定すれば大丈夫です。最後に「OK」をクリックします。

LTspice_Transient_07

図7

「OK」を押すと図8が表示されます。回路図上では先ほど電圧源のそばについていた「10」(DC10Vを表す)が「SINE(0 4 100)」(オフセット0V、振幅±4V、周波数100Hzを表す)に変わっています。さらに波形表示画面も、設定したsin波が表示されていることが確認できます。

LTspice_Transient_08

図8

この他にも、パルス波や三角波等、いろいろな波形を作ることができます。ぜひ試してみてください。

 

さらに詳しく学びたい方へ

LTspiceは利用者が多いため様々な書籍が出ています。私の記事でも今後さらに解説していく予定ですが、もっとしっかり学びたいという方は以下の書籍をおすすめします。私も1冊持っていますが、こういった書籍が1冊手元にあると、たまに操作を忘れたときなどにすぐ確認できて便利です。

最後に

今回はLTspice入門第4回としてTransient(トランジエント解析)について解説しました。

ここまでお読みいただきありがとうございました。