アナログ回路(1)-抵抗

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今回は、プログラミングの内容ではないです。内容はアナログ回路に関してです。組込みのファームウェアを作成しているとどうしてもアナログ回路の知識が必要となってきます。なんとか感覚だけで、ファームウェアを作成してきましたが、そろそろアナログ回路に関しても知識を身につけていきたいなと思い、取り組みことにしました。

今回は、抵抗を使用してアナログ回路を組んでみたいと思います。

使用する環境は下記のとおりです。

  • Windows10
  • LTspice XVII

LTspiceを使用して、回路図を作成して、シミュレーションしながらアナログ回路の知識を身につけていきたいと思います。

まずは下記のような回路図を作成してみました。抵抗に電流を流す回路です。

GNDは、メニューバーの[Edit]→[Place GND]で追加できます。抵抗は、メニューバーの[Edit]→[Resistor]で追加できます。電源は、メニューバーの[Edit]→[Component]を選択すると、下記のような画面が表示されるので、voltageを選択して、「OK」ボタンを押すと追加できます。

抵抗値や電源電圧は、表示されているコンポーネント上で右クリックしてダイアログが表示させて設定します。

シミュレーション結果は下記の通りです。

R1(抵抗)に電圧5V、電流値が5mAであることがわかります。R1の抵抗は、1kΩなので、オームの法則も成立していることがわかります。オームの法則は下記のとおりです。

V(電圧) = I(電流) × R(抵抗)

計算結果は下記の通りです。

5V = 1000Ω × 0.005A

シミュレーションは、メニューバーの[Simulate]→[Run]を選択すると実行できます。初回は、「Edit Simulate Command」ダイアログが表されます。

「Transient」タブの「Stop time」に値を記入しないとシミュレーションは実行できません。「Stop time」に値を入力すると、下記のようにコマンドが表示されています。

おそらくシミュレーションはコマンドを形成して実行するのではと思います。このダイアログを使用することで、コマンド作れるようです。試しに、コマンド側の数値を変えると、「Stop time」の値も変更されました。「OK」ボタンを押すとシミュレーションが実行されます。

メニューバーの[Simulate]→[Edit Simulate Command]を選択して、「Edit Simulate Command」ダイアログが表させます。「Dc op pnt」タブを選択して、下記のように「.op」と入力して、「OK」ボタンを押します。

すると、下記のようにOP解析した結果が表示されます。

これらの解析ですが、同時にはできなかったです。同時に行う方法もあるのかもしれませんが、とりあえず解析できたのでよかったです。