LTspiceで74HC4053 その2

タイトル通りLTspiceで74HC4053 その1の続きです。
前回のおさらいをすると、ベルが鳴る様の標準 CMOS ロジックのトランジスターモデルを参考にNXP Semiconductorsからダウンロードした74HCシリーズのSPICEモデル、特に74HC4053をLTspiceで使うというものです。

NXP SemiconductorsからダウンロードできるSPICEモデルのうち74HC04等の一部の基本的な機能を持つものは、特に追加の回路を記述しなくても端子のリードインダクタンスや寄生容量までモデル化されています。

次の目標は74HC4053の端子のリードインダクタンスや寄生容量を考慮したモデルを作ることにします。
今回は、その前段階として74HC04のモデルについて見てみます。




74HC04に相当するサブサーキットは74hct.cirからINV1と分かります。上図はINV1を回路図に描き直したものです。
各ノードにラベルで数字を割り振ってあります。

.SUBCKT INV1 2 3 80 90
*IN=2, OUT=3, VCC=80, GND=90
XINP 20 25 50 60 INP1N
XINV 25 35 50 60 INVN
XOUTP 35 40 50 60 OUTPN
L1 80 50 6.87NH
L2 60 90 6.87NH
L3 2 20 5.97NH
L4 40 3 5.97NH
C1 50 90 1.5P
C2 60 90 1.5P
C3 20 90 1.5P
C4 3 90 1.5P
.ENDS

上の引用部がhc_tmomi.cirのなかのINV1の.SUBCKT部分です。
spice3f5マニュアルの日本語訳Ayumi's Lab.さまが公開しています。PDF版もあるのでぜひダウンロードしましょう。
.SUBCKTの解説部分は2.4 サブ回路にあります。

.SUBCKTから.ENDSの間には12行ありますが、これらは4種類の要素に分けられます。
「コメント」「外部サブサーキットの呼び出し」「インダクタ」「コンデンサ」です。

*で始まる行はコメントです。この行はSPICEに評価されません。
しかし、人間からみると重要な情報です。.SUBCKT行のサブ回路名の後に続く「2」「3」「80」「90」はINV1と外部を接続するノード番号ですが、これらがそれぞれ何をさすかが書いてあります。私のかいた回路図でも「IN=2」の様に役割とノード番号を対応させて書いておきました。
ここで注意しておかなければならないのはGNDと名付けられているノードであるノード90番は、グローバルノード0番ではなく、単純にGND端子をあらわすノードであることです。このことにより、INV1サブ回路を呼び出す回路でGND端子を回路のGND
以外に接続することが出来るようになります。

XINPの様にXから始まる行は、サブサーキットの呼び出しです。呼び出されるサブサーキットの名前は行の最後に書いてあります。
XINPの場合は、INP1Nを呼び出していることになります。これはhc_tmomi.cirの内部で.SUBCKTとして定義されていますが、現時点ではさしあたってベルが鳴るさまのサイトにある説明にあるとおり「入力保護回路+インバータ」であるという程度の理解にとどめておきます。
同様にINVNは「インバータ」、OUTPNは「出力インバーティングバッファ」です。いずれも回路図中ではNOTのMIL記号で表しました。

ここまでくれば後は想像通りLではじまるものがインダクタで、Cではじまるものがコンデンサです。
それぞれ、接続するノード番号と値が記されています。

同じノード番号同士を接続すると最初にあげた回路図のようになります。



tag: LTspice 74HC4053 アナログスイッチ 

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