前回はLTspiceとMaximaの２通りでインピーダンスを求めました。その末尾に共振点を含むAC特性のグラフがあり。今回は共振点の周波数をLTspiceで求めてみたいと思います。一つは単刀直入、グラフにカーソルを置いてグラフから値を読み取るもの。もう一つは .MEAS コマンドを用いて計算で求めるものです。どっち？
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※ Analog Devices, Inc. LTspice を使用させていただいて動作確認しております。今回使用のバージョンは以下です。
XVII(x64) (17.0.37.0)
共振点を求めるための回路図
前回使用の回路図に若干の修正を加えたものが以下に。
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- 共振点付近を細かいステップで計算するために、周波数領域を共振点前後に絞った
- .MEASコマンドで共振周波数を求めるために２行追加した（後述）
こんな感じ。
まずはグラフにカーソル置いて
グラフに描くのはV1の電流です。I(V1)ってことだな。ピークというか、海溝の底に向かって急峻に落ち込んでます。例によって「I(V1)」のところを右クリックしてグラフ・カーソルを出現させます。カーソル出現とともに計測用のウインドウも開きます。後はカーソルを以下のように海溝の底に合わせるだけ。
そこから計測用ウインドウをば読み取れば、周波数は約503kHzってことだな。まあ、直観的だけれども、GUIをクリクリやる手数は必要。
AC解析で周波数を求めるためのテク？
たった２行ですが、上記の奈落の底の周波数を求めるための .MEAS（.measure)コマンドが以下に。
.meas AC Ipeak MIN mag(I(V1)) .meas AC fpeak when mag(I(V1))=Ipeak
最初、SPICE素人のお惚け老人は、.measコマンド一発でピークの周波数など求まるのじゃろ、と高を括っていたのですが、さにあらず。
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- まず「奈落の底」の電流値をMINでもとめ
- 次に上記の電流値となる周波数をwhenで求める
という２段階が必要でした。
また、AC解析は複素数値が登場します。チョイとクセつヨ。
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- mag(I(V1))のように、mag()使って振幅の方を取り出さないとイケない。
- 解析対象をACとした瞬間、.measコマンドは何でもカンでも 「dB」と「度」表示の位相で表現しようとするみたい。dBじゃない結果に計算したつもりのものでもdBと表示されたりするのでチョイト気持ちが悪い。
View＞SPICE ERROR_LOG から見られる結果が以下に。約503kHzとな。
グラフからの読み取り結果と、.MEASコマンドの計算結果はほぼ一致。グラフの方が直観的じゃな、やっぱり。