Laplace変換
電圧制御電圧源のコンポーネントは、ゲイン、テーブルによる変換以外に、フィルタなどの回路を伝達関数で表し、フィルタの入力信号を伝達関数により変換し出力のシミュレーションすることができます。
次に示すC-R回路の周波数特性を、電圧制御電圧源を利用してシミュレーションします。
C-R回路の伝達関数
上記のCR回路の伝達関数は次の式で示されます。
V(cr01)/V(input)＝１/（1+sT）
V(cr01) 上記のCR回路の出力電圧
V(input) 上記のCR回路の入力電圧
T=CR
T CR回路の時定数 上記のR1、C1の抵抗値(Ω)、容量値（F）
電圧制御電圧源 E1の設定
電圧制御電圧源のコンポーネントE1を回路図に貼り付け、貼り付けた電圧制御コンポーネントE1をマウスの右ボタンでクリックします。次に示すE1の設定画面が表示されます。
Valueをマウスで選択すると、入力欄のテキスト・ボックスにValueが入力できるようになります。次の値を入力し設定します。
Laplace＝1/｛1+S*(CR)｝
C=0.01u
R=10k
Laplace＝1/｛1+S*(10k*0.01u)｝
シミュレーション結果
実際のCR回路のシミュレーション結果と、E1(電圧制御電圧源)を使用したシミュレーション結果を次に示します。
R1とC1の具体的なCRによるローパス・フィルタのシミュレーション結果をV(cr01)、電圧制御電圧源で伝達関数によるシミュレーション結果をOUTE1で示してあります。実線はシミュレーションのゲインで点線は位相の状態を示してあります。シミュレーション結果は同じですので、青のラインに後で表示した赤のラインが重なって表示されています。より複雑なフィルタも伝達関数を設定することでシミュレーションできますので、大きな回路の場合、回路の一部をこの電圧制御電圧源に置き換え、効率化を図ることができます。
<神崎康宏>