【第3回】メルマガ1月号 今月の検索Hit WordPSpice

私が、PSpiceという言葉をはじめて聞いたとき、どのような製品なのか全く分からなかったので調べてみたのですが、おおよそ以下の様な内容でした。

PSpiceは、"SPICE"という、回路の動作をシミュレーションするツールを改良したものと知りました。
SPICEは、Simulation Program with Integrated Circuit Emphasisの略で、1970年頃米国カリフォルニア大学バークレイ校で開発された回路解析用のプログラムでした。現在のアナログ回路シミュレータのほとんどがこのSPICEをベースにしていると言われています。その当時は、SPICEはインターフェイスの使いづらさや、ワークステーション上でないと使用できない仕様だったようです。
PSpiceは、1980年代半ばにSPICEに、回路図エディタ機能(Orcad Capture)の追加、波形表示機能(Probe)の改良などを加えた製品で、会社の先輩の話によると、PSpiceのPはPersonal computerの意味で時代とともにSPICEを手軽に使用出来るようになったと聞きました。パソコンの性能が上がったことを認識しました。

ところで、私は入社して以来数ヶ月、回路図エディタのCaptureや回路シミュレータのPSpiceを使って仕事をしてきました。しかし、実際に回路を設計している人達が、どうやって回路の動作を検証しているのか分からなかったので、知りたいと思っていました。

そんな時、設計をやっている学生時代の先輩に会う機会があったので、現場での回路検証について聞いてみました。すると先輩の会社では、ハンダ付け、部品集め、測定器などを準備して検証しているそうで、「準備とか大変だけど、実際の波形を見て動作が確認できるので面白いよ。」「たまに部品が爆発することもあるけど。」といった話を聞いて、面白そうだと思う反面、大変なんだなあと思いました。ただ、PSpiceを使って検証する方法もあるのにと思い、先輩にPSpiceのことを話しました。

すると先輩が、「この回路をPSpiceで解析できるの？」と聞いてきました。
その回路は、オペアンプ、トランジスタ、抵抗などを用いた電流制御回路でした。先輩の描いた回路図を見せられて、デバイスの説明や回路動作について色々説明されました。正直、あまり良く分からなかったのですが、「出来ますよ。」と言って、先輩の描いた回路図をCaptureで描いてPSpiceで解析して見せました。私は解析結果を見て、はじめて電流制限を与える回路だと分かりました。先輩はこの様子を見て、「解析できるんだ。じゃあ、この抵抗値を変えて出力電流の制限を変えれる？」と聞かれました。

私は、PSpiceのパラメトリック解析をという、部品の値を変数として解析する方法を知っていたので、抵抗の値を変数として20パターンの抵抗値における出力電流波形を解析して見せました。先輩は驚きの表情でした。そこで私はさらに、「横軸を抵抗値、縦軸を出力電流で波形を出せますよ。」と言って、20ある出力電流波形を１本の波形に変換して見せました。先輩はPSpiceの利便性に感動したようで、「PSpice使えるようになった方が良いな。」とまで言いました。

ツールはすぐに使いこなせるようになった経験から、私は回路のことは良く分かりませんが、先輩に限らず皆さんがPSpiceを使えば、検証も楽になるのにと感じました。
ただ、私は人に与えられた回路を解析しているのが現状で、まだまだ回路の知識が浅いなと感じています。これからはPSpiceを利用しながら、回路の動作やデバイスの動作を勉強していこうと思っています。

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