LTspice：電圧制御スイッチ

LTspiceには多数の優れたFETモデルが含まれていますが、特定の時点や条件で開閉する簡単なスイッチのシミュレーションが必要なこともあります。

LTspiceでのスイッチの挿入や構成は以下の要領で行います。

1. 電圧制御スイッチのシンボルを回路図に挿入します（F2を押してシンボル・ライブラリの検索フィールドに「sw」と入力）。
2. SPICEディレクティブを挿入し（Sを押す）、下の例を使ってSWモデルのパラメータを定義します。
   .model MYSW SW(Ron=1 Roff=1Meg Vt=.5 Vh=-.4)
   ここで「MYSW」はモデルの固有名で、Ronはオン抵抗、Roffはオフ抵抗、Vtはトリップ電圧、Vhはヒステリシス電圧です。スイッチは(Vt − Vh)と(Vt + Vh)でトリップします。
   LTspiceのヘルプ（F1を押す）にSWモデル・パラメータについての詳細が示されています。
3. MYSWモデルをスイッチ・シンボルS1に割り当てます：「SW」を右クリックして、モデルの固有名「MYSW」を入力してください。
4. スイッチの正側端子に接続された電圧源でスイッチを制御し、負側端子を接地します。この例ではPULSE関数電源を使い、周期1msで0V～1Vの三角波形を生成します。

 

 

スイッチには、ヒステリシス電圧Vhの値に応じて3つの異なる電圧制御モードがあります。Vhがゼロの場合、入力電圧が閾値を超えているかどうかに応じて、スイッチは常に完全にオンまたはオフの状態になります。Vhが正の場合はスイッチにヒステリシスが生じ、あたかも(Vt - Vh)と(Vt + Vh)をトリップ・ポイントとするシュミット・トリガによってスイッチが制御されているようになります。Vhはトリップ・ポイント間の電圧の半分で、研究室で使われる一般的な用語とは異なります。この例のようにVhが負の場合、スイッチはオンとオフのインピーダンス間をスムーズに遷移します。この遷移は、制御電圧が(Vt - Vh)と(Vt + Vh)の間のときに生じます。このスムーズな遷移は、スイッチの導通の対数を低次多項式で近似したものに従います。電圧制御スイッチの詳細については、LTspiceのヘルプ・ファイル（F1）を参照してください。

電圧制御スイッチの古典的なアプリケーションの1つが、オープン・サーキット状態と短絡状態のシミュレーションです。ここに示した例では、2つのスイッチがLED列の短絡状態とオープン・サーキット状態をシミュレートします。

 

 

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