Simetrix入門ー関数部品
Ver.1.000 2009.03.28
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2009.03.28 Ver.1.000 新規作成
【非線形伝達関数】
任意の入力数の関数部品を定義するのはこれを使います。
図1
すると、
図2
がでてきます。
inputs枠は、Number of input voltagesは電圧入力端子がいくつあるかを指定します。
また、Number of input currentsは電流入力端子がいくつあるかを指定します。
電圧端子はV(n1)から端子数が3ならV(n2),V(n3)などと指定します。電流端子はI(V1)からI(V2)などと指定します。
Outputs枠は出力のタイプを指定します。
たとえば、2つの電圧の積ならば、V(n1)*V(n2)と上のテキストボックスに書きます。
また、IF(式,True,False)のように、式が真なら、Trueが出力され、偽ならFalseが出力されるのでコンパレータを記述できます。
コンパレータは、IF(V(n1)-V(n2),5,0)という風に記述します。とはいえ、OPアンプのコンパレータと較べてゲインが足りません。
ExamplesのSigmaDeltaのcont_time_simple.sxschが参考になるでしょう。
ここでは、端子電圧をsin変換する例にしてみます。
図3
入力に三角波を入れてシミュレーションすると
図4
となります。
【ラプラス伝達関数】
図5
ラプラス伝達関数は、S式を与えることができます。
また、フイルタが3種(バタワース、チェビシェフ、ベッセル)それぞれローパス、ハイパスの2タイプが定義されています。
図6
Device Typeは、3つが選べます。Input、Outputは差動と不平衡、電圧と電流が選べます。
Device TypeがTransfer functionのときフイルタは,次のように指定します。
BesselLP(次数、周波数) ベッセルローパスフィルタ
BesselHP(次数、周波数) ベッセルハイーパスフィルタ
ButterworthLP(次数、周波数) バターワースローパスフィルタ
ButterworthHP(次数、周波数) バターワースハイーパスフィルタ
ChebyshevLP(次数、周波数、許容リップル) チェビシェフローパスフィルタ
ChebyshevHP(次数、周波数、許容リップル) チェビシェフローパスフィルタ
では、リップル1dBの5次の1KHzのチェビシェフローパスフィルタを書いてみます。
図7
シミュレーションしてみました。
図8 赤 全体像 緑 拡大
では、S式の場合を説明します。
電子フィルタ 回路設計ハンドブック A.B.ウイリアムズ著 加藤康雄 監訳 マグロウヒル社 10ページによると、3次のバターワースのs式は次のようになります。
そこで、
図9
とかきます。ところで、s=jωですので、周波数を決めないといけません。
そこで、テキストボックスの下のFrequency scale factarを指定します。
ここではカットオフを1KHzとしますとω=2πfですから、6.28Kとなります。
図9の2
回路図を書きました。
図10
さて、シミュレーションしてみますと,
図11
となり、約1KHzです。
つづく