2013年5月20日月曜日

[書籍発売のお知らせ]定番回路シミュレータLTspice 部品モデル作成術

CQ出版社より、「定番回路シミュレータLTspice 部品モデル作成術」が

2013年5月25日に発売予定です。こちらからご購入出来ます。

目次は以下の通りです。ぜひ、ご活用ください。


目次


イントロダクション こんなにいいものありません!「電子回路シミュレーション」


第1部 LTspice電子回路シミュレーション スタートアップ

第1章 無償の電子回路シミュレータLTspice
1-1 LTspiceの特徴
1-2 LTspiceのいいところ
1-3 LTspiceの入手方法とインストール
Column(1-I) LTspiceをちゃんと使うために必要なこと

第2章 まずやってみよう!電子回路シミュレーション
2-1 交流電源からDC電圧を作る電源回路をシミュレーション
Appendix LTspiceの参考情報があるウェブサイト


第2部 部品モデル作りの基礎知識

第3章 部品モデルに必要なこと
3-1 部品モデルを使えるようにするには

第4章 SPICEモデルその1:パラメータ・モデル
4-1 だいたいの動作を把握するには十分!パラメータ・モデル
4-2 ケース1:パラメータ・モデル(SPICEモデル)と回路図シンボルが既に関連付けられている場合
4-3 ケース2:パラメータ・モデル(SPICEモデル)と回路図シンボルが関連付けられていない場合
Appendix パラメータ抽出ツールの入手方法と使い方

第5章 SPICEモデルその2:等価回路モデル
5-1 すべての部品が表せる!等価回路モデル
5-2 ケース1:等価回路モデル(SPICEモデル)と回路図シンボルが既に関連付けられている場合
5-3 ケース2:等価回路モデル(SPICEモデル)をLTspiceの標準回路図シンボルと関係付ける場合
5-4 ケース3:等価回路モデル(SPICEモデル)を新規の回路図シンボルと関係付ける場合
Appendix すべての部品は等価回路で表せる!アナログ・ビヘイビア・モデルによる酸素センサのモデル作成例

第6章 従来のPSpiceモデルをLTspiceモデルに置き換える方法
6-1 LTspiceは多くのPSpice用モデルをかなりそのまま使える
6-2 LTspiceでは使用できないPSpiceモデル
6-3 一部修正すればLTspiceに使用できるPSpiceモデル
6-4 PSpiceモデルをLTspiceで使用する場合の注意点
6-5 PSpiceの電圧制御電圧源(EVALUE)と電圧制御電流源(GVALUE)の再現


第3部 ためして合点!部品モデルの作り方

第7章 部品:抵抗 再現:インピーダンス特性
7-1 抵抗の等価回路モデル
7-2 カーボン皮膜抵抗のSPICEモデルを作成
7-3 セメント抵抗のSPICEモデルを作成

第8章 部品:汎用ダイオード 応用:整流回路
8-1 汎用ダイオード・モデルを作成して整流回路を再現
8-2 「汎用ダイオード」のモデル作成手順
8-3 手順1:順方向特性(IS,N,RS,IKF)を求める
8-4 手順2:接合容量特性(CJO,M,VJ)を求める
8-5 手順3:逆回復特性(TT)を求める
8-6 作成したモデルを使った電子回路シミュレーション
Column(8-I) モデル作成ツールPSpice Model Editorの無償評価版
Appendix 部品モデルの善しあしの評価…汎用ダイオードの例

第9章 部品:電解コンデンサ 応用:整流/電源回路
9-1 電解コンデンサのモデルを改良して整流回路のリプル波形を再現
9-2 コンデンサのSPICEモデル
9-3 3素子モデルのパラメータを求める方法
9-4 モデル作成&チューニングのための準備! インピーダンス特性をシミュレーションで求める
9-5 チューニング!
9-6 補足:セラミックやフィルムの場合は?
9-7 作成したモデルを使ってシミュレーション
Column(9-I) 大電流では配線パターンの等価回路が必要
Appendix 等価回路モデルを一つの部品として扱う方法

第10章 部品:ショットキー・バリア・ダイオード 応用:誘導負荷の駆動回路
10-1 目標:ショットキー・バリア・ダイオード・モデルを作成して誘導負荷回路を再現
10-2 モデル作成手順
10-3 手順1:エネルギ・ギャップ(EG)を決定する
10-4 手順2:順方向特性(IS,N,RS,IKF)を求める
10-5 手順3:容量特性(CJO,M,VJ)
10-6 逆回復時間(TT)を求める
10-7 手順5:デバイスの耐圧(BV,IBV)を求める
10-8 手順6:モデル・パラメータを微調整する
10-9 作成したモデルを使ってシミュレーションしてみる
Appendix A 部品の温度解析…SiC MOSFETの高温解析の例
Appendix B きめ細かく忠実に特性を表現できる等価回路モデル

第11章 部品:コイル 応用:スイッチング電源回路
11-1 目標:コイルのSPICEモデルを作成して,スイッチング電源回路の出力ノイズを再現
11-2 コイルのモデルのいろいろ
11-3 2素子モデルを使った標準的なスイッチング電源のシミュレーション
11-4 基本中の基本「3素子モデル」の作り方
Column(11-I) コイルの直流重畳特性をモデリングする方法
Column(11-II) チョーク・コイルのSPICEモデル

第12章 部品:パワーMOSFET 応用:DC-DCコンバータ回路
12-1 パワーMOSFETのSPICEモデルを作成して,DC-DCコンバータ回路の動作を再現
12-2 パワーMOSFETのSPICEモデル
12-3 パワーMOSFETのSPICEモデル作成手順
12-4 〜MOSFET本体のモデル〜 手順1:製造プロセス情報(L,W,TOX)を求める
12-5 手順2: 順方向伝達コンダクタンス特性(KP)を求める
12-6 手順3:伝達特性(VTO)を求める
12-7 手順4:ドレイン-ソース間オン抵抗(RD)を求める
12-8 手順5:ドレイン-ソース間シャント抵抗(RDS)を求める
12-9 手順6:ゲート・チャージ特性(CGSO,CGDO)を求める
12-10 手順7:端子間容量特性(MJ,PB)を求める
12-11 手順8:ゲート・オーミック抵抗(RG)を求める
12-12 〜ボディ・ダイオードのモデル 〜 手順9:ボディ・ダイオードのI-V特性(IS,N,RS,IKF)を求める
12-13 手順10:ボディ・ダイオードの逆回復特性(TT)を求める
12-14 手順11:ボディ・ダイオードのその他のモデル・パラメータ(BV,IBV)を求める
12-15 〜ESD保護素子のモデル〜 手順12:保護ダイオードのSPICEモデルの追加
12-16 〜MOSFET全体のモデルの作成〜 手順13:パッケージの影響を表現する
12-17 手順14:本体,ボディ・ダイオード,ESD保護素子,端子間の抵抗成分を合体する
Column(12-I) パワーMOSFETパッケージの影響をモデルに組み込む

第13章 部品:電源制御IC 応用:DC-DCコンバータ回路
13-1 電源制御ICのSPICEモデルを作成して,DC-DCコンバータ回路の動作を再現
13-2 ICのモデリングのコモンセンス
13-3 必要な機能と調べたい性能を決める
13-4 チョーク・コイルと電解コンデンサのSPICEモデル
13-5 シミュレーション波形を調べてみる

第14章 部品:バイポーラ・トランジスタ2SC1815 応用:LEDドライブ
14-1 バイポーラ・トランジスタのSPICEモデルを作成して,LEDドライブ回路動作を再現
14-2 バイポーラ・トランジスタのSPICEモデルを作成する
14-3 バイポーラ・トランジスタのSPICEモデル作成手順
14-4 手順1:逆方向アーリー電圧より,モデル・パラメータ(VAR)を求める
14-5 手順2:逆方向ベータ特性より,モデル・パラメータ(BR,IKE,ISC,NC)を求める
14-6 手順3:ベース-エミッタ間飽和電圧より,モデル・パラメータ(IS,RB)を求める
14-7 手順4:順方向アーリー電圧より,モデル・パラメータ(VAF)を求める
14-8 手順5:順方向ベータ特性より,モデル・パラメータ(BF,IKF,ISE,NE,NK)を求める
14-9 手順6:コレクタ-エミッタ間飽和電圧より,モデル・パラメータ(RC)を求める
14-10 手順7:ベース-コレクタ間容量特性より,モデル・パラメータ(CJC,VJC,MJC)を求める
14-11 手順8:ベース-エミッタ間容量特性より,モデル・パラメータ(CJE,VJE,MJE)を求める
14-12 手順9:スイッチング特性(下降時間)より,モデル・パラメータ(TF)を求める
14-13 手順10:スイッチング特性(蓄積時間)より,モデル・パラメータ(TR)を求める

第15章 部品:白色発光ダイオード 応用:LEDドライブ回路
15-1 白色発光ダイオードのSPICEモデルを作成して,LEDドライブ回路の波形を再現
15-2 白色LEDの特徴と駆動方法
15-3 LEDのSPICEモデルの作り方
15-4 手順1:順方向特性(IS,N,RS,IKF)を求める 〜汎用ダイオードと比べて測定ポイントを多くする〜
15-5 手順2:容量特性(CJO,VJ,M)を求める 〜逆電圧は絶対に大きくし過ぎない!5Vまで〜
15-6 手順3:逆回復特性より,(TT)を求める 〜小さいIRで逆回復時間を計らなければならない〜
15-7 手順4:デバイスの耐圧より(BV,IBV)を求める
15-8 完成したLEDモデルをドライブ回路に組み込んでシミュレーション

第16章 部品:エミフィルとプロードライザ 応用:FPGA用電源回路
16-1 FPGA用電源回路の出力特性を再現する
16-2 入力側フィルタのSPICEモデルを作成する
16-3 出力側フィルタのSPICEモデルを作成する
16-4 作成したフィルタのモデルを使ってシミュレーション
Column(16-I) LTspiceにはリニアテクノロジーの電源ICモデルが用意されている

第17章 部品:IGBT 応用:モータ駆動回路
17-1 IGBTのSPICEモデルを作成してモータ駆動回路の動作を再現
17-2 モデル作成前に…IGBTの特徴
17-3 IGBTのSPICEモデル
17-4 IGBTのSPICEモデルを作る手順
17-5 準備1:SPICEモデル作成を効率よく行うための準備
17-6 準備2:合わせこみに使わないパラメータを設定
17-7 手順1:伝達特性に関わるパラメータを決定する
17-8 手順2:飽和特性に関わるパラメータを決定する
17-9 手順3:ゲート・チャージ特性に関わるパラメータの決定
17-10 手順4:スイッチング特性(上昇時間)に関わるパラメータの決定
17-11 手順5:スイッチング特性(下降時間)に関わるパラメータの決定
17-12 手順6:その他に必要なパラメータ値の入力
17-13 完成したIGBTモデルをモータ駆動回路に組み込んでシミュレーション

第18章 部品:DCモータ 応用:モータ駆動回路
18-1 DCモータのSPICEモデルを作成してモータ・ドライブ回路の動作を再現
18-2 DCモータのSPICEモデルを作成する前に…
18-3 DCモータの3種類のSPICEモデル
18-4 作成手順
18-5 準備1:トルク定数Ktの計算
18-6 準備2:逆起電力の定数Keの計算
18-7 手順1:周波数測定に関わるパラメータの決定
18-8 手順2:電流波形に関わるパラメータの決定
18-9 手順3:電圧波形に関わるパラメータの決定
18-10 手順4:部分的パラメータの最適化
18-11 完成したDCモータのSPICEモデルの機能
18-12 IGBTをドライブするフォトカプラのモデル
18-13 完成したDCモータのSPICEモデルを組み込んでシミュレーション
Column(18-I) ステッピング・モータのSPICEモデル

第19章 部品:トランス 応用:絶縁型スイッチング電源
19-1 トランスのSPICEモデルを作成してスイッチング電源の動作を再現
19-2 3種類のSPICEモデル
19-3 インダクタンス周波数特性+結合係数モデルの作り方
19-4 手順1:1次側に関わるパラメータの決定
19-5 手順2:2次側に関わるパラメータの決定
19-6 手順3:リーケージ・インダクタンスに関わるパラメータの決定
19-7 手順4:ネットリストにまとめる
19-8 トランス以外のデバイスのSPICEモデル作成
19-9 絶縁型フライバック・コンバータ回路に組み込んで再現シミュレーション

第20章 部品:太陽電池 再現:日照変化時の出力特性
20-1 LTspiceでシミュレーションできる範囲
20-2 基礎知識…太陽電池のデータシートの見方
20-3 太陽電池の等価回路とシミュレーション結果
20-4 等価回路のパラメータを決めてモデルを完成させる
20-5 天候に応じた出力特性の表現方法

第21章 部品:真空管 応用:オーディオ・アンプ
21-1 三極管の特性と等価回路
21-2 三極管のSPICEモデルを作成
21-3 三極管シングル電力増幅回路を設計
21-4 やってみよう!真空管アンプのシミュレーション

第22章 部品:スピーカ 再現:シミュレーション波形を音声ファイルとして聴く!
22-1 スピーカのSPICEモデル
22-2 準備:スピーカの周波数特性(インピーダンス特性)を取得する
22-3 手順1:電気系のインピーダンスに関わるパラメータの決定
22-4 手順2:機械系のインピーダンスに関するパラメータの決定
22-5 手順3:ネットリストにまとめる
22-6 スピーカのSPICEモデルの周波数特性をシミュレーションする
22-7 音源の回路を作成してファイル出力


株式会社ビー・テクノロジー 
堀米 毅