- LTspiceの電源の使い方を知りたい。
- LTspiceで
電圧制御電圧源、電圧制御電流源、電流制御電流源、電流制御電圧源の使い方を知りたい。
電子回路シミュレータLTspiceの使い方で、このように考えたことはありませんか？
LTspiceの電源の使い方を知りたい方向けに、様々な電源の使い方を解説します。
LTspiceの電源の種類は3つある
独立電圧源、独立電流源
これがよく使われる一般的な電源です。
DC電圧やDC電流
SINE波形（正弦波形）
PULSE波形（パルス波形）
などを設定し、出力することができます。
制御電圧源、制御電流源
入力の電圧・電流で、出力の電圧・電流をコントロールすることができる電源です。
また、入出力に数式を利用することができるので、2つの電源の波形を加算したりすることができます。
ビヘイビア電源
数式を入力することができる電源です。
数式には、電圧・電流・時間を利用することができます。
これらを組み合わせることで、複雑な電源の波形を出力できるようになります。
LTspiceの電源の使い方
独立電圧源の使い方
独立電圧源voltageを使うと、
DC電圧（直流電圧）、SINE波形（正弦波形）、PULSE波形（パルス波形）を出力できます。
回路図「OUT1」の電圧波形：
V(out1)の信号（青線）
回路図「OUT2」の電圧波形：
V(out2)の信号（赤線）
回路図「OUT3」の電圧波形：
V(out3)の信号（緑線）
電圧源V1：
周期1秒、Duty50%のパルス波形を出力
電圧源V2：
周波数10Hz、振幅100mVの正弦波形を出力
電圧源V3：
DC電圧（直流電圧）1.0Vを出力
独立電圧源voltageの使い方は以下の通りです。
1. メニューバーのEdit → Component を選択すると、Select Component Symbolが表示される。
2. 「voltage」を選択し、回路図のV1、V2、V3に配置する。
3. 電圧源V1のV（回路図のVあるいはPULSE(…)と記載されている箇所）の上で右クリックを押すと、
「Enter new Value」ウィンドウが表示されるので、
「V」を「PULSE(0V 1V 0s 1n 1n 0.5s 1s)」に変更する。
※これで以下の設定になります。
LOW電圧：0V
HIGH電圧：1V
立上り時間：1n秒
立下り時間：1n秒
HIGH時間：0.5秒（←HIGH電圧1Vの時間）
周期：1秒
4. 同様に、電圧源V2を「SINE(0V 100mV 10Hz)」に変更する。
※これで以下の設定になります。
DCオフセット電圧：0V
振幅：100mV
周波数：10Hz
5. 同様に、電圧源V3を「1V」に変更する。
※これでDC電圧1Vが出力されます。
これで、PULSE波形（パルス波形）、SINE波形（正弦波形）、DC電圧を出力できます。
独立電流源の使い方
独立電流源currentを使うと、
DC電流（直流電流）、電流のSINE波形（正弦波形）、電流のPULSE波形（パルス波形）を出力できます。
回路図「R1」の電流波形：
I(R1)の信号（青線）
回路図「R2」の電流波形：
I(R2)の信号（赤線）
回路図「R3」の電流波形：
I(R3)の信号（緑線）
電流源I1：
周期1秒、Duty50%の電流のパルス波形を出力
電流源I2：
周波数10Hz、振幅100mAの電流の正弦波形を出力
電流源I3：
DC電流（直流電流）1.0Aを出力
独立電流源currentの使い方は以下の通りです。
1. メニューバーのEdit → Component を選択すると、Select Component Symbolが表示される。
2. 「current」を選択し、回路図のI1、I2、I3に配置する。
3. 電流源I1のI (回路図のIあるいはPULSE(…)と記載されている箇所)の上で右クリックを押すと、
「Enter new Value」ウィンドウが表示されるので、
「I」を「PULSE(0A 1A 0s 1ns 1ns 0.5s 1s)」に変更する。
※これで以下の設定になります
LOW電流：0A
HIGH電流：1A
立上り時間：1n秒
立下り時間：1n秒
HIGH時間：0.5秒（←HIGH電流1Aの時間）
周期：1秒
4. 同様に、電流源I2を「SINE(0A 100mA 10Hz)」に変更する。
※これで以下の設定になります。
DCオフセット電流：0A
振幅：100mA
周波数：10Hz
5. 同様に、電流源I3を「1A」に変更する。
※これでDC電流1Aが出力されます。
これで、電流のPULSE波形（パルス波形）、電流のSINE波形（正弦波形）、DC電流を出力できます。
電圧制御電圧源の使い方
電圧制御電圧源Eployを使うと、入力する電圧で出力電圧をコントロールできます。
回路図「OUT1」の電圧波形：
V(out1)の信号（青線）
回路図「OUT2」の電圧波形：
V(out2)の信号（赤線）
回路図「OUT」の電圧波形：
V(out)の信号（緑線）
電圧源V1のパルス波形と電圧源V2の正弦波を加算し、電圧で出力したシミュレーションです。
電圧源V1：
周期1秒、Duty50%のパルス波形を出力
電圧源V2：
周波数10Hz、振幅100mVの正弦波形を出力
上記、2つの電圧源を加算した大きさの電圧波形がOUTから出力されていることがわかります。
電圧制御電圧源Eployの使い方は以下の通りです。
1. メニューバーのEdit → Component を選択すると、Select Component Symbolが表示される。
2. [Misc]をクリックして、「Eploy」を選択し、回路図のE1に配置する。
3. 同様に、メニューバーのEdit → Component から、
「voltage」を選択し、回路図のV1、V2に配置する。
4. 同じく、電圧制御電圧源E1もPOLY()
（回路図のPOLY()あるいはvalue=…と記載されている箇所）の上で右クリックを押すと、
「Enter new Value」ウィンドウが表示されるので、
「POLY()」を「value={V(OUT1)+V(OUT2)}」に変更する。
これで、V1とV2を加算した電圧信号が「E1」から出力されるようになります。
ちなみに、数式は value = { 数式 } という形式で、電圧制御電圧源E1に入力します。
今回は加算の例で説明しましたが、自由に数式を設定すれば、意図通りの信号を出力することができるようになります。
一般的に数式には、電圧、電流、時間を使用することができます。
電圧制御電流源の使い方
電圧制御電流源Gployを使うと、入力する電圧で出力電流をコントロールできます。
回路図「OUT1」の電圧波形：
V(out1)の信号（青線）
回路図「OUT2」の電圧波形：
V(out2)の信号（赤線）
回路図「R1」の電流波形：
I(R1)の信号（緑線）
電圧源V1のパルス波形と電圧源V2の正弦波を加算し、電流で出力したシミュレーションです。
先程の電圧制御電圧源では電圧出力でしたが、電圧制御電流源Gployを使うことで電流出力になっています。
電圧源V1：
周期1秒、Duty50%のパルス波形を出力
電圧源V2：
周波数10Hz、振幅100mVの正弦波形を出力
上記、2つの電圧源を加算した大きさの電流波形がOUTから出力されていることがわかります。
電圧制御電流源Gployの使い方は以下の通りです。
1. メニューバーのEdit → Component を選択すると、Select Component Symbolが表示される。
2. [Misc]をクリックして、「Gploy」を選択し、回路図のG1に配置する。
3. 同様に、メニューバーのEdit → Component から、
「voltage」を選択し、回路図のV1、V2に配置する。
4. 同様に、電圧源V2も「SINE(0V 100mV 10Hz)」に変更する。
5. 同じく、電圧制御電流源G1もPOLY()
（回路図のPOLY()あるいはvalue=…と記載されている箇所）の上で右クリックを押すと、
「Enter new Value」ウィンドウが表示されるので、
「POLY()」を「value={V(OUT1)+V(OUT2)}」に変更する。
これで、V1とV2を加算した電圧が電流に変換され、G1から出力されるようになります。
電流制御電流源の使い方
電流制御電流源fを使うと、入力する電流で出力電流をコントロールできます。
回路図「R1」の電流波形：
I(R1)の信号（青線）
回路図「R2」の電流波形：
I(R2))の信号（赤線）
回路図「R3」の電流波形：
I(R3)の信号（緑線）
電流源I1のパルス波形と電流源I2の正弦波を加算し、電流で出力したシミュレーションです。
電流源I1：
周期1秒、Duty50%の電流のパルス波形を出力
電流源I2：
周波数10Hz、振幅100mAの電流の正弦波形を出力
上記、2つの電流源を加算した大きさの電流波形がF1から出力され、R3を流れていることがわかります。
電流制御電流源fの使い方は以下の通りです。
1. メニューバーのEdit → Component を選択すると、Select Component Symbolが表示される。
2. 「f」を選択し、回路図のF1に配置する。
3. 同様に、メニューバーのEdit → Component から、「current」を選択し、回路図のI1、I2に配置する。
4. 次に、電流源I1のI
（回路図のIあるいはPULSE(…)と記載されている箇所）の上で右クリックを押すと、
「Enter new Value」ウィンドウが表示されるので、
「I」を「PULSE(0A 1A 0s 1ns 1ns 0.5s 1s)」に変更する。
5. 同様に、電流源I2も「SINE(0A 100mA 10Hz)」に変更する。
6. 同じく、電流制御電流源fもPOLY()
（回路図のPOLY()あるいはvalue=…と記載されている箇所）の上で右クリックを押すと、
「Enter new Value」ウィンドウが表示されるので、
「POLY()」を「value={I(R1)+I(R2)}」に変更する。
これで、I1とI2を加算した電流信号がI1から出力されるようになります。
電流制御電圧源の使い方
電流制御電圧源hを使うと、入力する電流で出力電圧をコントロールできます。
回路図「R1」の電流波形：
I(R1)の信号（青線）
回路図「R2」の電流波形：
I(R2))の信号（赤線）
回路図「OUT」の電圧波形：
V(out)の信号（緑線）
電流源I1のパルス波形と電流源I2の正弦波を加算し、電圧で出力したシミュレーションです。
先程の電流制御電流源では電流出力でしたが、電流制御電圧源hを使うことで電圧出力になっています。
電流源I1：
周期1秒、Duty50%の電流のパルス波形を出力
電流源I2：
周波数10Hz、振幅100mAの電流の正弦波形を出力
上記、2つの電流源を加算した大きさの電圧波形がH1から出力されていることがわかります。
電流制御電圧源hの使い方は以下の通りです。
1. メニューバーのEdit → Component を選択すると、Select Component Symbolが表示される。
2. 「h」を選択し、回路図のH1に配置する。
3. 同様に、メニューバーのEdit → Component から、「current」を選択し、回路図のI1、I2に配置する。
4. 次に、電流源I1のI
（回路図のIあるいはPULSE(…)と記載されている箇所）の上で右クリックを押すと、
「Enter new Value」ウィンドウが表示されるので、
「I」を「PULSE(0A 1A 0s 1ns 1ns 0.5s 1s)」に変更する。
5. 同様に、電流源I2も「SINE(0A 100mA 10Hz)」に変更する。
6. 同じく、電流制御電圧源hもPOLY()
（回路図のPOLY()あるいはvalue=…と記載されている箇所）の上で右クリックを押すと、
「Enter new Value」ウィンドウが表示されるので、
「POLY()」を「value={I(R1)+I(R2)}」に変更する。
これで、I1とI2を加算した電流が電圧に変換され、H1から出力されるようになります。
LTspiceでノイズを重畳する電源の使い方
現実の通信信号は、パルス波形に少しノイズが乗っています。
これまでのシミュレーションでは、パルス波形に理想的な正弦波形を重畳（加算）しました。
このパルス波形に実際のノイズを重畳してみましょう。
実測したノイズ波形を出力する電源の使い方
今のオシロスコープであれば、測定した波形データをCSVなどのテキストデータで保存することができます。
実際に使用する回路でノイズを測定し、テキストデータで保存すればLTspiceに取り込めます。
ノイズを測定して波形データを取り込んだシミュレーションです。
回路図「OUT1」の電圧波形：
V(out1)の信号（青線）
回路図「OUT2」の電圧波形：
V(out2)の信号（赤線）←実際のノイズ波形
回路図「OUT」の電圧波形：
V(out)の信号（緑線）
「電圧制御電圧源の使い方」で解説した回路と同じ回路です。電圧源V2の正弦波形を、実際のノイズに変更しています。
電圧源V1：
周期1秒、Duty50%のパルス波形を出力
電圧源V2：
実際に測定したノイズ波形データを出力
上記、2つの電圧源を加算し、より現実に近い電圧波形がOUTから出力されていることがわかります。
実際のノイズ波形を出力する電圧源の使い方は以下の通りです。
1. オシロスコープで実際のノイズ波形を測定し、テキストデータとして保存する。
2. 電圧源V2のシンボルの上で右クリックすると、
「Independent Voltage Source」ウィンドウが表示される。
3. PWL FILE → Browse を選択して、実測したノイズ波形のテキストデータを選択する。
（上図では「noise.txt」。
シミュレーションファイル(.asc)と同じフォルダに保存しておくことをお勧めします。）
これで、電圧源V2から実測したノイズ波形を出力することができます。
ホワイトノイズ（ランダムノイズ）を出力するビヘイビア電源の使い方
オシロスコープに測定した波形データを保存する機能がない、
あるいは実測データを用意するのに手間がかかるという方には、
ホワイトノイズ（ランダムノイズ）を出力する電源の使い方を解説します。
ホワイトノイズを電源から出力したシミュレーションです。
回路図「OUT1」の電圧波形：
V(out1)の信号（青線）
回路図「OUT2」の電圧波形：
V(out2)の信号（赤線）←ホワイトノイズ波形
回路図「OUT」の電圧波形：
V(out)の信号（緑線）
「電圧制御電圧源の使い方」で解説した回路で、電圧源V2をビヘイビア電圧源B1に変更しています。
電圧源V1：
周期1秒、Duty50%のパルス波形を出力
ビヘイビア電圧源B1：
ホワイトノイズ波形を出力
ノイズ波形を実測しなくても、ビヘイビア電圧源を利用すれば、
ノイズを重畳した電圧波形がOUTから出力されていることがわかります。
ホワイトノイズを出力する電圧源の使い方は以下の通りです。
1. 「電圧制御電圧源の使い方」で解説した回路において、
メニューバーのEdit → Delete を選択し、電圧源V2を削除する。
2. メニューバーのEdit → Component を選択すると、
Select Component Symbolが表示される。
3. 「bv」を選択し、回路図のB1に配置する。
4. ビヘイビア電圧源B1のV=F(…)
（回路図のV=F(…) あるいはV=white(2*pi*1k*time)と記載されている箇所）の上で右クリックを押すと、
「Enter new Value」ウィンドウが表示されるので、
「V=F(…)」を「V=white(2*pi*1k*time)」に変更する。
これで、ビヘイビア電圧源B1からホワイトノイズ波形を出力することができます。
また、実際のノイズの大きさがわかっているのであれば、
「V=0.5*white(2*pi*1k*time)」のように調整すると良いでしょう。
こちらの方が先程の実測したノイズ波形に近いと思います。
電源の使い方をマスターすれば自由に電圧・電流を出力できる
これまで電圧源、電流電を利用して、加算したり、数式を入力したりしました。
使い方を習得すると、自由に電圧や電流を出力できるようになります。
ビヘイビア電圧源に数式を入力したシミュレーションです。
この回路では、電圧源V1からパルス波形を出力し、
1.0Vのときだけビヘイビア電圧源B1で積分する設定になっています。
また、5msのときに積分値をリセットする設定にもなっています。
このように複雑な動作も実現できるので、電源の使い方を習得すれば、
自分の表現したい電圧・電流を電源から出力することができます。
実際に試してみよう！
ここまでLTspice上で、さまざまな電源の使い方をシミュレーションしてきました。
では、実際の回路で電源を使う場合はどうすればよいでしょうか？
実機では、直流安定化電源を使ってツマミを回して電圧を調整したり、
ファンクションジェネレータ（信号発生器）を使って、パルス波形や正弦波を出力したりします。
例えば、以下のようなシンプルな回路を使うと、
LTspiceで学んだ電源の基本的な動作を、実機でも確認できます。
回路例
電源・抵抗・LEDだけで構成した基本的な回路です。
このシンプルな回路を使うと、電源の出力によってLEDが変わることを確認できます。
電源（V）を直流安定化電源にする
→ 直流安定化電源の出力電圧を上げる
→ LEDが明るくなる
電源（V）をファンクションジェネレータ（信号発生器）にする
→ ファンクションジェネレータからパルス（PULSE）波形を出力する
→ LEDがチカチカと点滅する
電源（V）をファンクションジェネレータ（信号発生器）にする
→ ファンクションジェネレータから正弦波（SIN）波形を出力する
→ LEDがゆっくり明るくなったり暗くなったりする
必要な部品
ブレッドボードを使って 電源・抵抗・LEDだけで構成した基本的な回路 を作るのに必要な部品を紹介します。
- 抵抗セット
-
LEDの電流を制限するのに使用します。
👉 抵抗セット（1/4W、600本セット）
1/4Wタイプで十分ですが、電流の大きな回路では1/2W以上を使うと安全です。
- LEDセット
-
電流を流すと点灯する部品です。
👉 LEDセット（200個入り）
赤・緑・青など、さまざまな色があります。
- ブレッドボード 830穴
-
はんだ付け不要で、部品を挿すだけで回路を組める基礎実験用ボードです。
👉 ブレッドボード 830穴
LTspiceで確認した回路を実際に再現するのに役立ちます。
- ジャンパワイヤセット
-
LED・抵抗・電源を接続するための配線コードです。
👉 ジャンパワイヤセット
オス-オス／オス-メス／メス-メスの3種類があると便利です。
- USB 5Vブレッドボード電源モジュール
-
ブレッドボードに直接差し込み、5Vや3.3Vを手軽に供給できます。
👉 USB 5V電源モジュール
USBケーブルを挿すだけで動作するため、簡単に実験を始められます。
- デジタルマルチメータ（テスター）
-
電源の出力電圧やLED電流を測定することで、LTspiceのシミュレーション結果と実測値を比較できます。
👉 AstroAI デジタルテスター
安価な入門機でも十分です。
- ファンクションジェネレータ（信号発生器）
-
初心者でも扱いやすいモデルとして、以下のような製品があります。
- FG-100 DDSファンクションジェネレータ（1Hz〜500kHz）
- FNIRSI ハンディ型ファンクションジェネレータ（波形表示付き）
- XR2206 信号発生器キット（自作派向け）
まずは操作が簡単な FG-100 が使いやすくおすすめです。
- FG-100 DDSファンクションジェネレータ
測定に便利なツール
LEDの明るさを見るだけでも、電源（V）の出力を確認できますが、
測定器を使うとさらに理解が深まります。
例えば、オシロスコープで波形を観測すれば、LTspiceで表示されたシミュレーション波形と比較できます。
- 電流や電圧を確認するなら
→ おすすめデジタルマルチメータ - 波形を見て動作を詳しく知りたいなら
→ おすすめオシロスコープ - 安定した電源で安全に実験するなら
→ おすすめ直流安定化電源
まとめ
今回は電源の使い方について説明しました。
電子回路は電源なくして動作しません。
ぜひLTspiceでも電源を使いこなせるようになってください。
より詳しくLTspiceの電源の使い方について知りたい方は、以下の参考図書をオススメします。
電子回路シミュレータ LTspice XVIIリファレンスブック
第5章に独立電圧源と独立電流源、コラム5-Fに制御電圧源と制御電流源の解説があります。
ぜひ参考にしてください。
おすすめ学習リソース
LTspiceは、回路動作の理解や設計の検証にとても役立つシミュレーションツールです。
ここでは、初心者から中級者までステップアップできるおすすめの書籍を3冊ご紹介します。
LTspiceのインストールから回路図作成、シミュレーション実行までを丁寧に解説した入門書です。
操作手順が図解で説明されているため、初めてでも迷わず進められます。
電子回路の基礎知識と、LTspiceの基本操作・解析方法を体系的に学べる一冊です。
トランジスタやMOSFET、オペアンプなど、実際の回路を通じて動作を理解できる構成になっています。
オームの法則から始まり、
トランジスタ・オペアンプ・電源回路などの実例をLTspiceで解析していく解説書です。
付属CD-ROMに100種類以上のお手本回路データが収録されており、実際に動かしながら学べます。