回路シミュレータ

アナログエンジニアは主として自分に未知な回路の解析にシミュレーターを使う。

使うのは主にSPICEである。1970年頃様々なルートでカリフォルニア大学バークレー校からアナログ集積回路の解析を目的として国内に導入された。今では、様々な機能が付加されて、各社から市販されている。

数10トランジスタを超える規模であっても、DC解析は手解析でもなんとかやれる。回路の基本機能は見える。しかし、詳細な解析となると、計算量が膨大でシミュレーターに頼ることになる。

未知の回路を扱うのだから、トランジスタなどのデバイスのモデリングは正確でなくとも良い。

精密アナログ回路ではDC解析を最初にかけて、全体を把握したのち過渡解析を多く使う。

スイッチング回路などでは最初から過渡解析を行うことになるが・・・。

デバイスモデルパラメーターは必要に応じて改変する。精密なデバイスパラメータがなければ解析できないと考えるのは早計である。回路の速度を下げれば、相対的に高速トランジスタを用いたのと等価になるからだ。

モデルの精密化の前にやるべきことは、回路システムの全体的把握と、デバイスのどの２次的特性がどのような形で影響するかのイメージを構築することである。

SPICEで表現されない現象にも注意を払う必要がある。C-E間耐圧はかなり選択の自由があるから降伏しない前提でのモデリングでよいが、B-E間耐圧は多くのトランジスタで数Vしかないので、現実の回路では過渡的に降伏することがある。

どの分野のシミュレータであっても、モデルパラメータの意味とその影響する場面を知らなければ、十分使いこなすレベルには至らない。結果を予測できる程度の実力がなければシミュレータは使いこなせないのである。

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