LTspiceでデジタル回路 その1

LTspiceは、標準でデジタルICのモデルを持っています。
しかしながらデフォルトでは"H"レベルが1Vとなっているので、そのままでは標準的な5Vロジックのシミュレーションには向きません。
そこで、各素子のSpiceLineにパラメータを指定して5V系や3.3V系でのシミュレーションをする方法を書きます。

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○インバータのシミュレーション
以下のような、単純なインバータのシミュレーション例を示します。


001_20090312033941.png
fig.1: インバータのテストスケマティック

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fig.2: グラフ


まずは、[Component]のなかの[Digital]フォルダからInvを選択して、回路図上に配置します。
次に、Invの上で右クリックします。すると、fig.3のような「Component Attribute Editor」ダイアログが立ち上がります。


003_20090312033958.png
fig.3: Component Attribute Editor ダイアログ


SpiceLineの欄に

Vhigh=5V Vlow=0V Vt=2.5V

と入力します。この際に、となりの「Visible」チェックボックスにチェックを入れるとスケマティック上にSpiceLineに入力した項目が表示されます。
各パラメータの意味は、大体想像通りだと思いますが、以下のとおりです。

Vhigh : "H"レベル出力電圧
Vlow : "L"レベル出力電圧
Vt : しきい値(スレッショルド)電圧

上記の例では、5V動作でしきい値が2.5Vというわけです。

○シュミットトリガインバータのシミュレーション
シュミットトリガインバータの場合、ただのインバータのときに加えてヒステリシス幅を設定する必要があります。


004_20090312034007.png
fig.4

005_20090312034012.png
fig.5

006_20090312034017.png
fig.6


やることは同じで、SpiceLineにVh=0.5Vを追加します。

Vhigh : "H"レベル出力電圧
Vlow : "L"レベル出力電圧
Vt : しきい値(スレッショルド)電圧
Vh : ヒステリシス幅

○付録
このエントリで使用したLTspiceのシミュレーション用ファイルを添付します。ファイル名末尾の".txt"を削除して、"_"を"."に変更すれば使えるはずです。



tag: LTspice 

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LTspiceについて

LTspiceを使おうとしていますが、解らない事が多く参考にさせていただいております。有難うございます。
信号源にsin波の絶対値をとった波形(AC信号の全波整流波形)を設定しようとしましたが、設定の仕方がわかりません。
もしお解かりでしたら御教示願えないでしょうか。
あとdigitalのゲートICの回路シンボルが5入力で出てきますが、入力数を変えることは可能なのでしょうか?
御手数をお掛けし申し訳ありませんが、合わせて御教示の程、宜しくお願しいます。

Re: LTspiceについて

YMさん、こんにちは。

絶対値回路は、ビヘイビア電源(bv)で作成可能です。
LTspiceでビヘイビア電源ほかのビヘイビア電源(BV,BI)をご覧ください。
http://gomisai.blog75.fc2.com/blog-entry-477.html#BV

ディジタル素子の入力数の変更方法は、私にはわかりません。
回路図が複雑になってしまいますが、現実の回路と同様に多段接続したり、不要な入力に論理を固定した信号を入れることでシミュレーションそのものはできると思います。

個人的な好みの話になってしまいますが、私はLTspice標準のディジタル素子を使うことはほとんどありません。
というのも、LTspiceの標準のディジタル素子はアナログ信号を入力すると、収束しにくい傾向がある気がするからです。

最近はアクセスしてないので記憶があいまいですが、Yahoo!のLTspice User Groupに標準のものよりは収束しやすい74HCなどのモデルがあった気がします。これらは、現実のICと同じ入力数だったと思います。

参考になれば幸いです。

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