LTspiceでシンボルを作成する方法【簡単に回路図の部品を自動作成】

このように、

せっかくSPICEモデルはあるのに、回路図のシンボルがないからシミュレーションできない・・・

そんな経験ありませんか？

そんな方に、LTspiceでシンボルを作成する方法について解説します。

LTspiceでシンボルを作成する方法は2つある

LTspiceでシンボルを作成する方法は、「手動で作成する方法」と「自動で作成する方法」の2つあります。

手動で作成する方法は、

回路図のシンボルの絵を描く
↓
部品モデル(SPICEモデル)と一致するように、シンボルのピン番号を入力する
↓
部品モデルと紐づける

という手順で作成します。

そんなに難しくはありませんが、ちょっと手間がかかります。

「自動で作成する方法」ならば、それらを自動でやってくれるので非常に楽です。

ここでは、以下の２つを例に「自動で作成する方法」で解説します。

• 電源IC(TPS63030)のシンボルを作成する
• 4回路入りオペアンプ(NJU7044)のシンボルを作成する

電源ICのシンボルを作成しシミュレーションする

電源IC TPS63030 でシンボルを自動で作成し、シミュレーションします。

まずはTEXAS INSTRUMENTS社のウェブサイトから部品モデル（spiceモデル）をダウンロードします。

>> Texas Instruments社のウェブサイトはこちら(TPS63030)

下にスクロールしていくと、「設計ツールとシミュレーション」のところに

「TPS63030 Unencrypted PSpice Transient Model Package (Rev. A)」があるので、

『ダウンロード』をクリックします。

PSPICE Modelと記載されていますが、LTspiceでも使えますのでダウンロードしてください。

電源IC(TPS63030)のシンボルを作成する

ダウンロードしたファイルの中には色々な拡張子のデータがあります。

LTspiceでは、この中の「TPS63030_TRANS.LIB」ファイルを使用します。

自分のPCの「ドキュメント」フォルダ内に

LTspiceXVII → lib → subフォルダ

があります。

このsubフォルダに「mylib」フォルダを作成し、

その中にダウンロードした「TPS63030_TRANS.LIB」ファイルを入れます。

次に「TPS63030_TRANS.LIB」ファイルをLTspiceで開きます。

（必ず「mylib」フォルダに入れてから、LTspiceで開いてください。）

下に少しスクロールして、

.SUBCKT TPS63030_TRANS　～～～～

の上にカーソルを持っていき、右クリックで「Create Symbol」を選択します。

すると、「自動的にシンボルを作成しますか？」と問われるので

「はい」をクリックすると、シンボルが自動的に作成できます。

なお、作成されたシンボルファイルは、

ドキュメント → LTspiceXVII → lib → symフォルダ内に

「AutoGenerated」フォルダができているので、その中にあります。

電源IC(TPS63030)のシミュレーションを実行する

LTspiceを起動し、

メニュー → File → New Schematic

で回路図を新規作成します。

メニュー → Edit → Component

で Select Component Symbolウインドウを開きます。

[AutoGenereated]をダブルクリックすると、

先程、自動生成したシンボルがあるので、それを選択して、OKをクリックします。

シンボルを配置し、以下のように回路図を作成します。

回路図「IN」の電圧波形：V(in)の信号（青線）
回路図「OUT」の電圧波形：V(out)の信号（赤線）

3.3Vを出力する回路になっています。

実際に電源IC TPS63030 に、5Vが入力され3.3Vを出力しています。

なので、作成した電源IC TPS63030のシンボルは正常に動作しているということが分かります。

このように、LTspiceにシンボルがあらかじめ用意されてなくても、

部品モデル(spiceモデル)から簡単に作成し、シミュレーションすることができるのです。

補足１：途中で作成した「mylib」フォルダは必要ですか？

途中で作成した「mylib」フォルダはなくても良いですが、あった方が良いでしょう。

「mylib」フォルダを作成した理由は、追加した部品モデル(spiceモデル)を管理しやすくするためです。

ドキュメント → LTspiceXVII → lib → subフォルダ内に

「TPS63030_TRANS.LIB」ファイルを入れても良いのですが、

「自分で追加したもの」と「あらかじめ用意されているもの」が混ざってしまい、区別できなくなります。

自分で追加した部品モデルを「mylib」フォルダに入れる習慣を作っておくと、

PCを移行するときに「mylib」フォルダだけコピーすれば良いので、後々の管理が楽になります。

4回路入りオペアンプのシンボルを作成しシミュレーションする

4回路入りオペアンプ NJU7044 のシンボルを自動で作成し、シミュレーションします。

まずは新日本無線のウェブサイトから部品モデル（spiceモデル）をダウンロードします。

>> 新日本無線のウェブサイトはこちら（NJU7044）

少し下にスクロールすると、「設計ツール」のところに「NJU7044 マクロモデル」があるので、

クリックしてダウンロードします。

オペアンプ(NJU7044)のシンボルを作成する

ダウンロードしたファイルの中の「nju7044_v2.lib」ファイルを

ドキュメント → LTspiceXVII → lib → subフォルダ内に作成した「mylib」フォルダに入れます。

次に「nju7044_v2.lib」ファイルをLTspiceで開きます。

（必ず「mylib」フォルダに入れてから、LTspiceで開いてください。）

下に少しスクロールして、

.Subckt NJU7044　～～～～

の上にカーソルを持っていき、右クリックで「Create Symbol」を選択します。

すると、「自動的にシンボルを作成しますか？」と問われるので

「はい」をクリックすると、シンボルが自動的に作成できます。

なお、作成されたシンボルファイルは、

ドキュメント → LTspiceXVII → lib → symフォルダ内の

「AutoGenerated」フォルダにあります

オペアンプ(NJU7044)のシミュレーションを実行する

LTspiceを起動後、

メニュー → File → New Schematic

で、回路図を新規作成し、

メニュー → Edit → Component

で、Select Component Symbolウインドウを開きます。

[AutoGenereated]をダブルクリックすると、

先程、自動生成した「オペアンプNJU7044のシンボル」があるので、それを選択してOKをクリックします。

シンボルを配置し、以下のように回路図を作成します。

回路図「IN」の電圧波形：V(in)の信号（紫色）
回路図「OUT1」「OUT2」「OUT3」「OUT4」の電圧波形：
V(out1)の信号(青色)　V(out2)の信号(赤色)　V(out3)の信号(緑色)　V(out4)の信号(ピンク色)

4回路入りオペアンプ NJU7044のそれぞれの増幅率が2倍、3倍、4倍、5倍となる回路になっています。

実際にNJU7044に1Vが入力され

OUT1：2V
OUT2：3V
OUT3：4V
OUT4：5V

をそれぞれ出力しています。

なので、作成したオペアンプ NJU7044のシンボルは正常に動作しているということが分かります。

このように、4回路入りオペアンプも部品モデル(spiceモデル)から簡単に作成し、

シミュレーションすることができます。

MOSFETはシンボルを作成しなくてもシミュレーションできる

MOSFETも同じ方法でシンボルを作成することができます。

しかし、わざわざシンボルを作成しなくても、

MOSFETはLTspiceにあらかじめ用意されているシンボルでシミュレーションできます。

詳しくは、「LTspiceに部品モデルを追加する方法」の記事で解説していますので参考にしてください。

LTspiceでシンボルのサイズを大きくする方法

先程追加したTPS63030_TRANS.asy で解説します。

ドキュメント → LTspiceXVII → lib → sym → AutoGeneratedフォルダ内の

TPS63030_TRANS.asy をダブルクリックして開いてください。

例えば、上方向にサイズを大きくしてみます。

メニュー → Edit → Drag

を選択し、上図のように上側を囲みます。（囲んでいる四角の左上で左クリックを押し、

そのまま右下までドラッグし、左クリックを離すと囲むことができます。）

このままマウスを上に動かし、左クリックを押せばサイズを大きくすることができます。

なお、うまくできなかったときは、右クリックで選択解除できますので、何度でもやり直すことができます。

LTspiceでシンボルのピン配置を変更する方法

続いて、ピン配置を変更する方法を解説します

先程のサイズを大きくした TPS63030_TRANS.asy で解説します。

VINのピン配置を左上に移動してみます。

VINピンで右クリックを押すと、Pin/Port Propertiesウィンドウが開きます。

「RIGHT」が選択されているので、「LEFT」を選択し、OKをクリックします。

メニュー → Edit → Drag

でVINピンをクリックし、シンボルの左上に移動してクリックすれば移動完了です。

完了後は忘れずに保存しましょう。

うまくできなかったときは、右クリックで解除したり、F9ボタンで前回の状態に戻れば、

何度でもやり直すことができます。

LTspiceで回路図をきれいに書きたいとか、データシートと同じピン配置にしたいというときは、

シンボルのサイズやピン配置を変更すると良いでしょう。

まとめ

今回は、LTspiceでシンボルを作成する方法について解説しました。

回路図のシンボルは、部品モデル（SPICEモデル）があってこそ、作成することができます。

今の時代、部品モデル（SPICEモデル）は、ほとんど部品メーカのHPで提供していますが、

まだまだ提供されてない部品モデルもあります。

部品モデルはないけど、「どうしてもこの部品でシミュレーションしたい！」というときは、

以下のLTspice本を参考にしてみてください。

LTspiceで唯一、部品モデルを作成する方法について解説した本だと思います。

というわけで、今回は以上となります。

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