.funcを用いてLTspiceによるパラメトリック解析の方法

LTspiceによるパラメトリック解析の方法は、下記の通り。

◆.step param :パラメータスイープ,　※３素子までの制約あり(3階層まで)

◆mc(x, y)      :分布のX*(1+y)からX*(1-Y)間の乱数(モンテカルロ法)

◆gauss(X)     :標準偏差ｘの正規分布からの乱数

◆.func           :部品ばらつきをユーザ定義関数で定義

 

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◆.funcを用いてLTspiceによるパラメトリック解析の方法

各部品のばらつきを考慮した解析、いわゆるパラメトリック解析をLTspice上で実現する方法を記載します。

回路とコマンドは下記のようなイメージ

 

 

【各コマンドラインの設定】

ツールバーの[TEXT]から設定します。

  

.func binary(run,index) floor(run/(2**index))-2*floor(run/(2**(index+1)))

部品のばらつき組み合わせをマトリクス定義する。この例題では0～15までの組み合わせ。なお、対称とする部品数は16個までで1,00 000通りまで。ただし、実際には5～6部品までが良い。

	Rum	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
index	L1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
	L2	0	0	1	1	0	0	1	1	0	0	1	1	0	0	1	1
	C1	0	0	0	0	1	1	1	1	0	0	0	0	1	1	1	1
	C2	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1

 

.func wc(nom,tol,index) if(run==numruns,nom,if(binary(run,index),nom*(1+tol),nom*(1-tol)))

各部品のパラメータを最大値と最小値の間で変化させて、最後に公称値で実行する。

.funcにてwc(nom,tol,inex)という関数を定義する。

 

 

 

[例]

　Run=4, Index=2の場合(5回目,L2値)

・binary(4,2) =floor(4/(2^2))-2*floor(4/(2^(2+1))=floor(4/4)-2*floor(4/8)=1-0=1

・wc(2.2u,0.2,2) =2.2u*(1+0.2)=2.2u*1.02=2.244u

 

　Run=13, Index=1の場合(14回目,L1値)

・binary(13,1) =floor(13/(2^1))-2*floor(13/(2^(1+1))=floor(13/2)-2*floor(13/4)=6-6=0

・wc(2.2u,0.2,1) =2.2u*(1-0.2)=2.2u*0.98=2.156u

 

[部品の値]

L1  :{wc(2.2u,tola,0)}

L2  :{wc(2.2u,tola,1)}

C1  :{wc(10n,tolb,2)}

C2  :{wc(10n,tolb,3)}

 

[Run回数, 公称値]

.step param run 0 16 1

.param numruns=16

 

.step param run 0 16 1

パラメータrun　を0から16まで1ずつ増加させる。

 

 

.param numruns=16

最大組み合わせ数を定義として公称値を設定

 

※部品数3とすると2^3+1回のシミュレーションが必要となる。

　(最大および最小組み合わせ＋公称値)

 

注意！ただし、ばらつきを持たせられる部品数は１６部品までのようです。 

ある程度感度低いものなどは予め除外するなどの工夫が必要。

 

[部品公差]

.param tola=0.2

.param tolb=0.1

各部品のばらつきを設定。

ここでは、tola:インダクタンスばらつき=20%、totb:コンデンサばらつき=10%

 

【解析設定】

・.meas Vmax Max V(out)

トランジェント解析の設定他に、最大値をmeasurementsで計測させます。

細かな設定は、[Text]→[.meas Vmax Max V(out)]と入力すると次回からはクリックで表記されます。

 

【解析結果】

をクリックして解析を実行する。

  

【試行回数を横軸に表示させる】

解析実施したら、[View]→[SPICE Error Log]をクリック

 

 

・表示されたLogファイルでMeasurement記載箇所までスクロールし、カーソルを該当結果箇所上にもってゆき右クリック。

[Plot.step'ed.meas data]をクリック

 

結果が下記のように表示され、max条件はstep=14であることが最大条件となります。

 

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