電子回路系シミュレータの部屋
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主にフリーの電子回路系シミュレータを語るスレです。
電子回路系シミュレータのことなら、質問、使用感など、なんでも書き込んで下さい。
主なシミュレータの紹介
・LTspice
リニアテクノロジーが配布しているフリーのSpiceベース回路シミュレータ
使用期間も使用可能な素子数も無制限。普及率No.1 (俺調査)。
本、ネット、会議室など、日本語情報の多さは抜群。
フリーゆえに(?)、GUIに癖があり、結果表示にも不満が残る。(個人の見解です)
・NI Multisim Analog Devices Edition
NIのMultisimをアナデバ製品の販促用に無料化したSPICE回路解析ソフト。
アナデバのデバイスを多数持っていて、使いやすい。制限有り。
・CircuitViewer
開始15分で一通り使えるようになる直感的な操作。モデル取り込み等はできないが、
ちゃちゃっと確認したいときに、これほど楽なシミュレータはない。
・TINA、TINA-TI
SPICE エンジンをベースとした、強力で使いやすい。特に結果表示が秀逸。
日本語情報源が少ないが、230ページの英文取説は、高校レベルの英語で読める。
TINA-TIは、テキサスの協賛。日本語版もある。機能制限有り。
・CircuitLab
ブラウザ上で電子回路の設計とシミュレーション
回路接続点に黒丸が無いのが残念。
他にもあります。みなさんの報告をお待ちしています。 ltspiceでプロット表示されない回路があるからtinaのほうに移ったが
tinaのほうも妙なバグがあるんだなぁ。 tinaでコイルを複数結合させると計算時間めっちゃかかるね 結合関係なかった。
独立した回路を複数つくるだけでめちゃくちゃ時間かかる。
n個コピーしたらn倍になるってわけじゃないんだな。どんな計算してるんだろうこれ >>415
SPICEの基本はノードごとの電圧、電流を行列式で解くだけ。素子数がn倍になれば計算量はn^2倍になるよ
あと、インダクタンスは基本的に苦手で、計算時間がすごく長くなったり、ミューチュアルに矛盾が有ると発散して止まったりする 過渡解は微分方程式の数値解だと思うけど、行列式にもなってる >>416
独立してる部分を並列計算するとかそういうことしてないのね。 独立って絶縁された回路ってことかな？
LTSpiceしか使ったことないけどトランスやフォトカプラで絶縁された回路の場合は影響のない範囲で高抵抗（10Megとか100Megとか）でGndにつなぐようにしてるよ
LTSpiceはそうしないと進まない インダクタのノードの電位の初期状態を電圧源とかスイッチ使って与えても変わらんかな？
Tinaは知らんけど、Spice系のシミュレータはインダクタの初期状態のノードのインピーダンスが高いと中々収束しなかった気がする。
シミュレータによっては、自動的に各ノードに高抵抗を入れてくれたりするオプションがあるけど。 >>420
自動刻みだから基本的には同期しないといけないから並列にならなさそうだけど
結局疎になって収束早くなったりするのかも
なんなら行列分割するかもね SIMETRIXやSINPLISはどうなんだろう。
SINPLISは収束が早いとか言われているけど。 spiceモデル変換するとくっそ時間かかってまともに使えないことがあるね。 tiのwebbnchでフィルタ設計してるんだけど、誤差の包括線出ないんだな。
アナデバのアナログフィルタウィザードなら出るんだけど TINAの電圧源と電圧ジェネレータ、電流源と電流ジェネレータの違いはなんですか？
教えてください TINAなどの回路シミュレータの電球やLEDは、実際の回路のように画面上でチカチカ点滅させることはできないんでしょうか？ >>430
他のシミュレーターはどうか知らないけどTINAは確かできるよ。 >>435
ボーデー図で位相表示することができる。
それは複数のポイントの同時表示ができる。
あと他のシミュレーターではあまり見ないのだが極座標のナイキスト表示が出来る。
これを使えばその系が安定か不安定化が一発でわかる。
おまけにその軌跡にカーソルを持っていけばその地点の絶対値、位相がカーソルに表示される。
アンプで負帰還を設計しているとときは非常に便利だよ。 tinaでトランスのシミュレーションをしているのですが、理想変圧器とパラメータ付き変圧器で結果が等しくなりません。
理想変圧器
巻線比 1
https://i.imgur.com/tK5foz8.jpg
パラメータ付き変圧器
L1 750μH
L2 750μH
M 749μH （相互インダクタンス）
https://i.imgur.com/ej6ZGtW.jpg
どちらも結合係数が0.9999程度なので、結果は等しくなると予想したのですが、そうならないようです。
どうもパラメータ付き変圧器のほうの一次側インピーダンスが、二次側インピーダンスに巻数比の2乗を掛けたものになっていないように見えます。
また、理想変圧器のほうは二次側電圧がなぜかバイアスがかかっています。
これは実際に理想変圧器と実際の変圧器の違いということなのでしょうか？
あるいは、spice特有の誤差になるのでしょうか？ >>437
周波数は35.7kHzくらいとすると750uHのリアクタンスは168Ωになるから
励磁電流が無視できないくらい流れてるんじゃないかな。
1次側の電流は負荷に流す分と励磁電流の和になる。
インダクタンスを大きくすれば理想変圧器に近付くと思う。
理想でない変圧器は変な位相で始まっても、時間が経つと平均値がゼロになる。
しかし、理想変圧器はインダクタンスが無限大だから励磁電流がゼロで直流
も通せるから変な位相で始まるとそのままになると思う。 >>438
ありがとうございます。よくわかりました。 spice系だとtinaのＧＵＩが一番使いやすいと感じる Webベースのシミュレータは図面も綺麗なのに
スタンドアローンのシミュレータは未だにドット絵なのが気に入らない。 俺もtinaが使いやすと思う。
tinaになれるとLTSPICEは使いずらいな。 TINAでmodelの追加をすると、惚れ惚れしてしまう。
LTSpiceも、こんなふうにできないのか?
抵抗やコンデンサのシンボルも見やすくていいね。
漢字が堂々と使えるのもうれしい。
TINAの、AC,DCのリアル電圧表示が嬉しい。重ね合わせの理も計算しなくて良いし。
マウスで切り替えられるスイッチも嬉しい、 >>445
TINAの一番の利点はナイキスト表示ができることだと思う。
NFBの解析などで発信状態か安定状態、臨界状態が一目瞭然。
他のシミュレータではできない機能だね。 これ忘れてねーか？
Circuit simulator applet
http://www.falstad.com/circuit/ TINA って、新手のキャバ嬢か？
”ボート生きてんじゃねよ、”と言われた。 >>450
どういうものをEM解析したいかによりますが、（解析手法によって解析対象の向き・不向きが顕著なので）
NEC、EEM社のOpenFTDT/OpenMoM、Puma-EM、市販ソフトのお試し版（Sonnet Liteなど）、汎用FEMソルバー（FreeFEM、Elmerなど）
などがありますね
ただ、この分野のシミュレータは専門性が高く、また、フリーのものは情報が少ないので非常に苦労すると思います・・・ >>450
それならCQ出版のHPで調べれば。
トラ技でも何回か特集があるしそこで紹介されているし小暮さんのシミュレーターの本でも紹介されているよ。 NI Multisim Analog Devices Edition
って消えたんですか？ LT Spiceでアナログ回路とデジタル回路を混在して設計している
デジタル回路はNOTバッファを利用した発振回路を実現するために用意している。
LT Spiceで発振は問題無くシミュレートできたんだけど、おそらくその発振が
アナログ回路に盛大なノイズとして乗ってしまって困ってる。
リアルと言えばリアルなんだが、別にアナログ回路でデジタル回路で電源共有してるわけでも無いし
デジタル回路で発生したノイズがアナログ回路に乗らないように指定する方法って無いかな？ ソフトウェア技術的に
現実世界で起きている静電結合、電磁結合などのノイズ混入を
シミュレートする機能を実装しているとは思えない
電源、電線、素子などの誤配線を電気的に伝わって混入しているか、
あるいは、回路的に混入するのが正しい動作で正常に動いているのではないかと思われるが
さんざん調べてわからないのだろうから
やってみて良さそうなことというと
インバータ発振回路を回路図から消して、交流電圧源(＋LC回路)に置き換えて
ノイズが乗るなら、ノイズ経路が探しやすくなる、あるいは正常動作なのがはっきりすると思う
ノイズが乗らないなら、はてさて >>454 455のまえに
もしまだやってなかったら
NOTバッファの電源電圧を定格範囲内で変えたり、時定数を変えたりして
発振の振幅や周波数を変えて
混入するノイズがそれに追従して変わるか確かめる アドバイス㌧㌧
まずは電源電圧や周波数の変動から試してみる シミュレーターでノイズが発生するなら現実回路でも必ずノイズ出てるよ。
デジタルorアナログのシミュレーター側で対策するのではなく
普通はノイズ対策回路もシミュレータ回路の範囲内で組み込むと思うけどな 亀レスｽﾏｿ
まず問題の本質を見極めるためにアナログ回路とデジタル回路を分けて考えてみようと思った
まずはデジタル回路のシミュレートから、とチャレンジしてみたところ
Time step too small
って言われてシミュレーション自体がエラーで失敗した。
論理素子を使った発振回路って結構シミュレーションにとってはクリティカルなのかもね
https://dotup.org/uploda/dotup.org2169459.png
NAND素子（NOT素子）を2個使った単純な発振回路なんだけど
ltSpiceにはちょっと酷なシミュレーションだったかな・・・ 各NANDに伝搬遅延 Td を入れてみて
デフォルトはゼロなので、遅延を少しでも入れないとフィードバックがあるようなデジタル回路はうまく動かない
ただの波形整形とかPWM作ったりする分には、余計な遅延がない方が便利なんだけどね >>460
試しに
Td=10n
を指定してみたんだけどシミュレートにものすごい時間かかるのね・・・
しかも矩形発振するはずが三角波発振してしまったというなぞ展開・・・ 獣器について教えてください。
後155と666も教えてください。 >>461
時間かかってるのは10nsで動く信号を10sも計算させようとしてるから
>>459にTd追加した回路だとなぜかTdの時間で発振するみたいなので
> しかも矩形発振するはずが三角波発振
LTspiceに限らず、SPICE系シミュレータの計算結果がキレイな三角波になったときは
計算に失敗してると思った方が良いよ
（特にリンギングや共振の波形に注目）
そういうときはMaximum timestepを小さくしたり回路の見直しが必要
ちなみにこの回路の場合、NANDにCout=10pを追加して
フィードバックのところに初期電位を設定したらうまくいった
https://dotup.org/uploda/dotup.org2171602.png
どうしてCout追加でうまくいくのかは分かりません >>463
> ちなみにこの回路の場合、NANDにCout=10pを追加して
> フィードバックのところに初期電位を設定したらうまくいった
> https://dotup.org/uploda/dotup.org2171602.png
おお、綺麗に発振したね
そうそう、この矩形波が欲しかった
Cout=10p追加ね
>>464
> ヒント：RiseTime
10pFには波形の立ち上がりをなまらせる効果があるのね
発振回路には74HCではなくよりアナログ的な動作をする74HCUの方を使えとよく言われてるように
シミュレーターでもアナログ的な振る舞いをするよう調整した方がいいのかも 参考になるかどうかわからないが今月号のトラ技の記事にシミュレーション値を実機の特性に近づけるという記事があったよ。
使っているのはLTspiceだった。 >>466
デフォルトのデバイスのパラメータは必要最小限だね
外部ライブラリリンクありがとう
試してみる
>>467
お、タイムリーな記事
ちょっと読んでみる 74hc.lib
74Hc_Don.lib
は何が違うん？ >>469
HC85が追加されてる、あと入出力のダイオードかな >>470
状況から倒産というより創業者(Andy Thompson)引退で廃業な気がする
どこかの会社に権利売っても良かったのに無料で公開ってすごいよね Micro-Cap 5
Micro-Cap 7
お世話になりました >>470
executableをダウンロードして実行
したが、なんかファイルが見つからない
みたいなエラーで動かないぞ？ >>473
LTspiceにつづきmicro-capもフリー。
TINA-TIも事実上のフリー。
SIMETRIXもノード140までフリー。
これでは他のシミュレーターは商売にならないな。 >>477
Micro-Capはアップデートが期待できないからいつまで使えるかって不安はあるね
（最近のWindowsは大型アップデートで後方互換性を軽視する傾向にあるし・・・）
他のシミュレータはLTSpiceより高機能なところをアピールしたり、
SmartSpiceは特殊なデバイスモデル対応とプロセスシミュレータとの連携を売りにしたり、
HSPICEやPSpiceは設計ソリューションの一部として他のソフトと一緒に売っていく感じかなぁ >>466
遅ればせながら
http://ltwiki.org/files/LTspiceIV/lib/sym/Dig_Add/74HC/
にあった 74HC00.asy 試してみた。
結果は期待通り綺麗な矩形波を生成。
同じNAND素子と思ってたけど標準ライブラリと外部ライブラリでここまで振る舞いが違うとは・・・
ただ>>466の外部ライブラリ、波形が正確に生成されるのはいいけど
とにかくシミュレートに時間がかかるのねｗ
周期1秒の矩形波を200秒以上生成してるからかもしれないけど
トイレで大の方をして帰ってきてもまだシミュレーションが終わってない(；^ω^)・・・ 順調に波形が生成されていて時間がかかっているなら待つしかないけどそうでなくて特定の場所で全然先に進まないこともよくあるよな
まったく同じ回路でもCやRの定数によってはかなり時間がかかることもあるからそういう時にはいろいろもがいてみるしかないかな
・Start External DC… いわゆるstartupチェックを入れてみる
・Skip Initial Operating…いわゆるuicチェックを入れてみる
・キャパシタの初期値、特に電源、Gnd、デバイスの出力などに接続されていないほうの端子の初期電圧を「.ic」で設定してみる
などでシミュレーションが順調に進むことはよくある
あとは最近なんか「応答なし」になることがたまにあって強制終了して再シミュレーションすると何事もなく完了することもある 信号の流れなんかが視覚的にわかるようになっていますね。
今まではこういったシムはなかったですね。
他のシムと併用すればいいかもしれませんね。 >>488
37年の歴史ある有償シムだけあって機能はLTSpiceなんかより遥かに豊富だし、解析機能も強力。
ただし使いやすいかどうかはわからん。俺は結構癖があると思った。
日本語の情報がかなり少ないので何かあったときは基本海外サイトで情報を探す必要がある。
まぁ無償で公開されているんだからさっさとインストールして試してみるのが一番。 microcapは制限もフリーになり使いやすくなったよ バージョンアップといっても、３D表記とか、フーリエ・DTFT変換とか、あんまし
使わない内容だから問題ないけど。基本的な機能はもうほとんどありだよね。 バージョンアップは機能を追加することだけじゃなく、新しいOSに対応していくことも含まれるよね。
Windows10も、新しく更新されていくわけだし。
AppleのOSと違って、わりとWindowsの更新って過去との互換性は大切にされているとは思うけど。 Micro-Capはフリーになったとはいえソースコードが公開されているわけじゃないし
今後のメンテも期待できないから緩やかに衰退していくだろうね
ソフトがバージョンアップされないのは枯れてる証拠（TeXの人とか）なんて言う人もいるけど
OSメーカーがそんなこと知ったこっちゃないっていう態度な現状、アップデートされなくなったソフトは辛い 電子回路シミュレータがどう発展するかは？だが、自分としては、小規模回路の
シミュレーションができればOK.というか、趣味レベルのシミュレーションなんて
たかが知れてる。業務で使うならともかく、旧バージョンでも、型落ちPCでも
あれば充分使える。新バージョンになって、使用素子数がUPとか解析時間が短縮
とかあっても、有難みはないな。それより、趣味レベルでいいから、もっと広く
浸透するほうがいいが、あいにく世間一般レベルは相当低いのが実情だね。 今後、サポートのあるシミュレーターはLTSpiceのようにオーディオアンプ解析で音源にOSCだけでなく自分で取り込んだWAVファイルも使えるようにしてほしいね。
この機能があるとシミュレータで回路を作って即、音がどのように変化するかが手に取るようにわかる。
それが極限までいってリアルタイムでこの機能が使えるようになるとオーディオアンプの必要性がなくなるかもしれないね。
自分で好きな回路を組んで音出し。
これがPC一台で実現する。
昔から比べると夢みたいな機能だね。 そのWAVファイルの再生環境以上にいい音にはならんのだよね。
ひずみ率を数値で見る方がまだ役立ちそう。 PCのアンプの音を聞いているだけという結果になりそう その音源というか入力で発信するかどうか、歪がどのように変化するか、SNがどのように変わるかだけわかっても重宝するな。
試作回路を作って実験する手間が省ける。 Spice for tiってやつが無料でリリースされたけど登録が面倒で諦めた falstadって話題にあがっとらんが話にもならないシロモノなん？ >>501
Spice for tiとTINA-TIはどのように違うんだろう。 >>504
Spice for TIはOrcadのPspiceの制限版
Tinaは簡単に使えるけど、Spice for TIの方が細かい設定や、よりディープなシミュレーションができるな >>505
ありがとう。
Spice for TIがPspiceの制限版ならSIMetrixの評価版でも同じ様な使い方が出来そうだね。
SIMetrixは評価版でも64it対応の最新版はノード数が140使えるからね。 >>496
昔、無響室でスピーカの伝達関数測ってデジタル音源に逆関数を畳み込む研究があったな
ソニーのヘッドホンのノイキャン最適化は同様の技術だし、さらに両耳の写真データから伝達関数を推定して、ヘッドホン特性に畳み込む技術で音源定位を広げるトライアル始めてる
https://www.sony.jp/headphone/special/360_Reality_Audio/
そのうち、真空管みたいに、電気的特性だけじゃ無く、メカ的構造も音響特性に出てきやす出てき易いアンプも、それらを反映したシミュレーションで音を出す仮想アンプもできるかもね？ >>507
LTSpiceの最新版はそれに近いことができたと思うよ。
任意のWAVファイルを取り込んでシミュレーション回路で信号処理してWAVで書き出せる。
リアルタイムでできるかどうかわからないけどUSBDACがあれば音を聞くことができるよ。 >>508
ほぅ、そうなんだ
メカの(動力学)シミュレーション迄はできないだろうけど、WAVに書き出せれば音を聴けて、面白そうね
LTspiceつて、(逆)伝達関数の機能ブロックとかは作れるの？ >>509
LTspiceはややこしいけどかなりのことができるのでできると思う。
参考書がかなり出版されているので大きな書店で見てみればいいかな。
あとWAVファイルの取り込みはTINA-TIでも可能だよ。
ただし書き出しまでできるかどうかはやったことがないのでわからないね。 LTSpiceはあの操作感が馴染めなかったのでTINA-TIとSIMetrixを併用している。
俺にはTINA-TIとSIMetrixのほうが使いやすかった。 
