【電気】回路図を読みたい

【※ 当記事は2020年7月2日時点の情報です】

ペイヴメント（@pavement1234）です

こんな悩みを解決します

LTSpiceのインストール

ANALOG DEVICESのページからLTSpiceのダウンロードできます

デモ回路、LTspice スタートアップガイド（日本オリジナル版）、LTspice Information Flyer & Shortcuts、LTspice Getting Started Guide、などをダウンロード

インストーラをダブルクリック。「Accept」をクリックし「Install Now」をクリック

インストールが終わると以下のメッセージが出るので「OK」をクリック

なんかサンプルをダウンロードしてるみたい

起動画面

たとえば「File」→「Open」→「C:\Users\<ログインユーザ名>\Documents\LTspiceXVII\examples\Educational\audioamp.asc」を開くとこんな感じ。今の私には難しすぎますね

BSch3Vのインストール

BSch3Vは【電気】デジタルテスターによる電池電圧測定、スマホUSB急速充電、USB電流電圧テスター チェッカーの実験という記事を書いたときにインストールしてましたので割愛

回路図に関する勉強

始める電子回路。非常にわかりやすいです。まずはここを通読します。あと、合点!電子回路超入門 (エレ基礎シリーズ)、エレクトロニクスをはじめようという本を読みます

10のツール

合点!電子回路超入門 (エレ基礎シリーズ)に10のツールを理解して応用せよ、と書かれてました。まずは超ラフにそれぞれをメモりました

①オームの法則

1.5Vの電池に1Ωの抵抗をつけると1Aの電流が流れる。みたいな話ですね

②位相

波形のズレのこと

③複素数

インピーダンスをオームの法則で計算するときに使います

④対数

dB（デシベル）。増幅率（ゲイン）。信号対雑音比（S/N）

⑤時定数

信号の立ち上がり（変化）時間。回路が安定するまでの時間。過渡現象

⑥積分と微分

コイル・コンデンサと電圧・電流の関係。積分回路、微分回路

⑦群遅延

回路内の遅延時間測定ツールは群遅延で測定結果を表示することが多いらしいです（ちんぷんかんぷん）

⑧特性インピーダンス

ハイスピード電子回路設計で必要。高周波回路のSパラメータ。反射係数円

⑨フーリエ変換

オシロスコープのFFT測定モード。時間波形と周波数成分の関係

⑩畳み込み

入力周波数特性（伝達関数）と信号の時間波形の関係。信号処理理論。伝送理論。無線通信理論

BSch3Vお試し（自己流です）

「ツール」→「パーツ」→「ライブラリ」→「DISCRETE」を選ぶと、電源とか抵抗みたいな基本的な部品が選べるようになります

BATTERY（電池）、R（抵抗）を配置

「ツール」→「ワイヤー」でBATTERYのプラス（長い方）から線を引っ張り、抵抗につなぎ、BATTERYのマイナス（短い方）に繋ぎます。「1.5V」とか「1Ω」は配置を調整します

するとこうなります

「ツール」→「ワイヤー」でBATTERYのプラス（長い方）から線を引っ張り、抵抗につなぎ、BATTERYのマイナス（短い方）に繋ぎます。「1.5V」とか「1Ω」は配置を調整します

「ツール」→「コメント」でこんな文章を入力し「OK」を押します

できあがり

LTSpiceお試し（自己流です）

「File」→「New Schematics」をクリック。「Edit」→「Component」をクリックし「voltage」を選択し「OK」を押します。「Edit」→「Component」をクリックし「res」を選択し「OK」を押します

「voltage」を右クリックして「DC value[V]」に「1.5」を入れて「OK」を押します

「res」を右クリックして「Resistance[Ω]」に「1」を入れて「OK」を押します

するとこうなります

「Edit」→「Draw Wire」をクリックし、こんな感じに配線します

「Simulate」→「Run」をクリックし「Stop time」を「0.05」にします（50ms）

「OK」を押すとグランドにつながってないよ的なエラーが発生

「Edit」→「Place GND」を配置し以下のように接続します

再び「Run」するとオシロみたいな画面が出てきます。電源と抵抗の間の配線をクリックすると電圧プローブになり緑色の線で1.5000Vを示します

次に抵抗をクリックすると電流プローブになり青色の線で1.5000Aを示します

BSch3Vと違って回路を実行できるのが面白いですね。次は交流波形が出るような回路を試してみようと思います。LTSpiceの使い方を調べていたらLTSpiceの使い方　覚え書き、LTSpiceで超簡単な回路のシミュレーションをしてみる、というサイトを発見。こういうの大変ありがたいです

まとめ

なんとなく聞いたことがあるキーワードもありますが、どれも曖昧な理解であることを自覚　しっかり理解しないと次に進めないので頑張ります

ついでに「C:\Users\<ログインユーザ名>\Documents\LTspiceXVII\examples\Educational\160.asc」を「Run」して取れた波形。超かっちょいい…。いつかこんな回路書けるようになりたいです