LTspiceで74HC4053 その1

アナログスイッチとして74HC4053のシミュレーションをすることを目的にします。
楽勝かと思ったら、ぜんぜんそんなことありませんでした。
その1となってますが、その2以降は書けないかもしれません。

教科書とするものは、ベルが鳴るさんの標準 CMOS ロジックのトランジスターモデルです。

まずはNXP SemiconductorsのページがからHC(T)をクリックしてhc.zipをダウンロードし解凍します。すると5つのファイルが出てきます。

それらの内訳は、readme.txtと1つのテスト用回路例(hct.cir)と3つのモデルライブラリ(hc_tslow.cir,hc_tnomi.cir,hc_tfast.cir)です。3つのモデルライブラリはすべて同一のIC郡をモデル化したものですが、私には何が違うのかよく分かりません。さしあたってnormalと書いてあるhc_tnomi.cirのみを使います。

hc_tnomi.cir内部の構造はベルが鳴るさんの解説のとおり3段階の構造を持っています。下部構造から順に以下のようになります。
(1) FET等の回路素子
(2) (1)を用いて作った論理ゲートやアナログスイッチ
(3) (2)にさらにパッケージのリードインダクタンスや寄生容量を加味したもの

74HC4053に対応するsubcktは、hct.cirに書いてあるとおりSWI1です。しかし、ちょっと待ってください。実を言うと74HC4051と74HC4012もおなじSWI1が対応しているとなっています。
もちろん、2chアナログマルチプレクサと4chアナログマルチプレクサ、8chアナログマルチプレクサが同じものであるはずがありません。

Hct.cir の注釈にある通り、内部 機能 (論理演算や FF 機能) はモデル化されていませんし、

というのはつまるところそういうことです。NXP Semiconductorsからダウンロードできるモデルは、アナログマルチプレクサの内部のアナログスイッチの部分や、内部の論理回路部分を構成するゲートだけです。
したがって、2chアナログマルチプレクサである74HC4053のシミュレーションをするためにはhc_tnomi.cirの(2)や(3)の要素を組み合わせて4段階目のサブサーキットを自分で作らなくてはいけません。

74HC4053の内部の論理回路は東芝セミコンダクタの74HC4053のページからデータシートをダウンロードして確認すればわかります。
74HC4053のなかに3組あるアナログマルチプレクサのうち1組だけ取り出したものがこの回路になります。




このような回路図をサブサーキットとして利用するための方法は、フリーソフトで楽々エンジニアリングさんのサブサーキットの使用法を参考にすれば分かると思います。


tag: LTspice 74HC4053 アナログスイッチ 

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