Simetrix入門ーシミュレーションって?
Ver.1.000 2009.03.19
更新履歴
2009.03.15 Ver.1.000 新規作成
われわれは、回路図を書きますが、それは全て大嘘であることに気づかねばなりません。
10uHのコイルと10Vを貯めたコンデンサを接続します。
シミュレーション結果です。拡大してみましょう。
すると発振しています。これは、理論的には間違っていません。永遠に発振します。
でも、現実はこんなことは起きません。
では、何が間違っているのでしょうか。それは、回路図です。
まず、コイルには直流抵抗があります。コンデンサーにも絶縁抵抗があります。
とりあえず、それを回路に追加してみましょう。
さて、これをシミュレーションしてみます。
すると、1mSには収まっています。つまり、すぐさま、0Vになってしまうのです。
このように、われわれは、本当の回路図を書いていないので、シミュレーションとあいません。
シミュレーションとは、現実を模擬することですから、本当のシミュレーションは、このように回路図にかかれてない部品や情報を入れてやることです。
つまり、いかに現実に近づけることです。よく、シミュレーションがこうなんだから、どこかおかしいという人がいますが、それは本末転倒です。
たとえば、
これも、大嘘の回路図です。1KΩの抵抗は存在しません。
われわれが手に入れられる抵抗は1KΩといっても必ず小数点以下無限まで正確な1KΩからずれており、5本ともまったく小数点以下無限まで正確な1KΩは絶対入手できません。
これをシミュレーションするとR5の電流は小数点以下無限まで正確に0ですが、現実はそんなことはありえません。
シミュレーションは理論と同じ結果をもたらします。
さて、今度は、この回路を測定してみました。V1は1V0-pの正弦波です。
おや、1Vであるはずが0.996.3514mです。
測定ポイントがずれているかもしれませんので拡大してみましょう。
おや、カクカクで250uSのポイントがない。
そうです、シミュレーションは、飛び飛びの個所を計算してそれを結んでいるのです。
理論とおりといいましたが、こういうこともあるので注意が必要です。
もちろん、計算ポイントを増やせばこうなりますのであっています。
さて、いかがでしたか、シミュレーションとうものがどういうものなのか、どういう問題があるのかすこしは分かっていただけたと思います。