Simetrix入門ーTransient(過渡）解析
Ver.1.000　2009.03.28

更新履歴
2009.03.28　Ver.1.000　新規作成

第一節　時間分解能の設定

過渡解析はオシロモードです｡
実時間で解析しますので、スイッチングや正帰還などで収束不能エラーが発生することがあります｡


図１

右上のTransientにチェックを入れます｡それ以外はチェックを外します｡
また、真中のOutput　at　PRINT　stepにチェックを入れると時間分解能を変えられます｡
変更するには、defaultのチェックを外してPRINT　stepを変えます｡
たとえば､

図２

とすると10nSステップとなります｡

図３

下はデフォルトですが、上は10nSで解析させたものです｡
特に､たくさんの波数を表示させると違いが出てきます｡波高値が平らなはずなのにデコボコする場合などは大概時間分解能が悪いときそうなります｡


第二節　オプション指定（過渡解析だけではありません）

【デバイスオプション】


図４

この回路にてR3を変えながらシミュレーションしてコレクタの電圧が電源電圧の半分になれば､バイアス設計は終わりです｡
そういうときに素子を可変しながら解析するのが、デバイスオプションです｡

図５

Enable　multi-stepにチェックを入れます｡
次にDefineボタンをクリックします｡

図６
左上のDeviceにチェックをいれ、真中下のDevice　nameにR3と書き､右上のStart　valueは可変する初期値、Stop　valueは終了値です。
Nuｍber　of　stepは、分解能です｡

中央のDecade,Linear,Listは値の生成方で､Decadeは指数配分、Linearは比例配分、listはリストで指定します｡
これで､OKボタンをおして、RUNします｡
そしてコレクタをProbe→Voltage...で電圧を調べると

図７

するとこうなりました｡すると150KΩ位となります｡

【モデルパラメータオプション】

では、トランジスタのHfeでバイアスはどう変わるか見てみます｡このようにデバイスモデルのパラメータを変化させるシミュレーションをこういいます｡

さて、トランジスタモデルのパラメータのうち、Hfeは、BFという名前になっていますので､これを100から400まで振ってみます｡

図８

モデルの名前は、登録されているモデルであり、2SC1815がQ1815と登録されているならそうなります｡
Start　valueは初期値、Stop　valueは終了値です｡50とびにするのでNumber　of　step数は７になります｡

図９

すると、コレクタの電圧はこうなります｡Hfeが200以上あれば､大体7V以下ですね｡
なお、モデルのパラメータはこの解析内だけで行われるので、この解析前後で変わることはありません｡

【温度解析オプション】

では、バイアスの温度変化を見てみましょう｡


図１０

-20℃から80℃まで、10℃ステップです｡

図１１

コレクタの電圧を見てみるとほとんど安定ですね｡

【モンテカルロ解析】

では、今度は、抵抗のばらつきでどうなるか見てみます｡このようにばらつき解析を行うのがモンテカルロ解析です｡

図１２

全ての抵抗は±5%の精度とします｡

図１３

5%と記入します｡

図１４
すると回路図がこうなります｡

さて、

図１５

回数は多いほど正確になりますが、時間もかかるのでここでは1000回(1K)にしました｡
シミュレーションします｡

図１６

結果を度数分布で表示するにはこのようにします｡

図１７

このようにキーボードから書いて、コレクタをヒットします｡キーボードより「）」を書きます｡


図１８

このあとOKボタンを押します｡

図１９
するとこのようになります｡
左右60から上は､880ですが、およそ6.06Vから6.24V内に88%収まると分かります｡

【フーリエ解析】

「結果の見方・測定」の「第1章過渡解析後の測定」参照