AC解析
　AC信号を1Vに設定します。V1をマウスの右ボタンでクリックし、ADVANCED を選択し、電圧源の詳細を設定するウィンドウでAC解析用の信号電圧を1Vに設定してあります。AC解析の設定は掃引タイプをデフォルトのOCT、掃引開始周波数を10Hzから1MHzまで掃引します。

　シミュレーションを行い、その結果を次に示します。

AC解析の結果
　まず、OUTのラベルをマウスでクリックして、OUTの部分の電圧を表示します。周波数が高くなるにつれて、出力電圧が減少しています。位相のずれが赤い点線で表示されています。10kHzの周波数の位相が-81度と読み取れました。この位相のずれが実際にどのようなものか後で確認します。

マウスでドラッグして差を求める
　回路図のINとOUTの電圧の差（R1の電圧降下）をマウスのドラッグだけで求めることができます。図に示すように、マウスポインタをINの配線のところにもって行きプローブになったことを確認しマウスのドラッグを開始します。ドラッグの開始点には赤いプローブが残り、マウスの移動に応じて黒いプローブが移動します。
　電圧の差を求めるポイント（OUT）でドラッグを終えると、図に示すようにV(IN、OUT)のシミュレーション結果が表示されます。ドラッグを終了する際、プローブが黒になっていることを確認します。回路図の測定点からずれて配線のノードを指していない場合にはプローブはグレイの表示になっています。図のように黒いプローブが確認してあればその2点間の差が表示されます。

入力と出力の波形を比べる
　次に、V1の電圧源から10kHz、1Vの正弦波を出力しOUTでの出力波形を確認します。上記の図から、10kHz の信号の場合は-16dbで-90度の位相の遅れがあります。

過渡解析（Transient）設定
　V1の出力を10kHz、1Vの正弦波出力と設定し、シミュレーション時間を10msに設定しました。この状態でシミュレーションを実行し、OUTの電圧をグラフ表示しました。

　出力波形は、0Vから始まり、プラス側にバイアスがありますが、直ぐに0Vを中心にした正弦波になります。
　グラフの先頭部分をドラッグすると次に示すように、ドラッグした部分がグラフ表示エリア全体に拡大表示されます。マウスの操作だけで拡大表示でき便利な機能です。
　ツールバーのUNDOをクリックするとグラフ表示も元に戻るので、試行錯誤を何回でも繰り返すことができ安心です。

　この拡大された出力波形と入力波形を比較するために、このグラフの表示エリアに入力波形の表示を追加します。

新しいデータ表示の追加
　グラフ画面をマウスの右ボタンでクリックし、プルダウン・リストのAdd Tracesを選択します。

　Add Tracesを選択すると、追加するデータを選択加工ができる次のウィンドウが表示されます。

 

　追加するのはV(IN)ですから、まず追加できるデータの一覧表からV(in)を選択します。この選択により、Expression(s) to addの表示のあるテキスト入力欄にV(in)が表示されます。この欄にあるデータは編集可能です。
　入力信号を出力信号と位相の比較ができるように、入力信号を出力信号と同じ大きさになるよう縮小して表示します。そのために0.15倍します。

　　　V(in)*0.15
と設定します。実際は*0.15を追加します。その後OKボタンをクリックした結果を次に示します。

　入力信号にはバイアスはなく、最初から0Vを中心とした正弦波になっています。入力信号と出力信号の関係をより詳しく見るために安定した部分をマウスでドラッグして拡大してみました。

 

　約半波長分遅れています。位相の遅れはこれで確認できました。位相の遅れは約22.5μsで周期10kHzの周期は100μsなので、位相の遅れは、
　　　　　　（22.5/100）*360＝81度　　
となりAC解析で確認した値と一致します。

<神崎康宏>