LTspiceにおける折れ線波形(PWL)関数とは何か?また、どのような場合に使用すべきですか?

LTspice®の電圧源および電流源では、パルスや正弦波などの単純な波形を作成できます。しかし、より複雑な波形やカスタム形状の波形が必要な場合は、折れ線波形(PWL)関数 を使用することができます。

LTspiceにおける折れ線波形(PWL)関数は、一連の直線セグメントの集合であり、カスタムの電圧または電流の波形を作成するために使用されます。
PWLセグメントは時間/値ペアとして定義され、過渡解析における電圧や電流の波形を定義する方法の1つです。

電圧源または電流源へのPWL関数の追加
新しく配置した電圧源または電流源にPWL関数を追加するには、回路図上の電圧源または電流源のシンボルを右クリックします。次に、Advancedをクリックしてすべての設定を表示し、「Functions」セクションでPWL(t1 v1 t2 v2…) を選択します。


図1: PWL関数における時間と値のポイントの定義

PWL(t1 v1 t2 v2…) を選択したら、入力欄に時間/値ペアを入力します(必要な数だけ入力してください)。4点を超える場合は、Additional PWL Pointsをクリックします。入力が完了したら、OKをクリックします。

Advanced設定ダイアログに入力された値を使用して、PWLステートメントが生成されます。

構文の例

PWL (0 0 1m 1 2m 1 3m 0)

これは次のことを意味します。

時間 電圧/電流
0 0
1 ms 1
2 ms 1
3 ms 0

LTspiceは、これらの点を直線で自動的に接続し、波形を生成します。


図2: 回路図に表示された電圧源に対する生成されたPWL構文

図1および図2は、PWL関数における4組のポイントペアの例を示しています。

PWL波形における相対時間値の使用:

時間値は、時刻の前に「+」記号を付けることで、前の時刻を基準として定義することもできます。

PWL (0 0 +1m 1 +1m 1 +1m 0)

図3は、同一の波形となる絶対時間と相対時間の例を示しています。


図3: 絶対時間と相対時間を使用した同一のPWL波形

過渡解析において任意の入力波形が必要な場合、PWL関数を使用することで、波形データを定義(またはインポート)する柔軟性が得られます。

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