vol.039

Bee Style:JUL 2012:Bee Technologies

新サービス収束問題解決サービススパイスモデル検証サービス スパイス・パーク 2012年7月度アップデート情報

収束問題以前の操作PSpiceの過渡解析オプション

道具箱ハブダイナモ

株式会社ビー・テクノロジー

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電源ICは、スイッチング電源IC、PWM IC、DCDCXコンバータ、シャントレギュレータ、ボルテージレギュレータ、そして今回のLDO、あらゆる電源ICのスパイスモデル(等価回路モデル)をご提供しています。是非、お問い合わせ下さい。メールアドレス：info@bee-tech.com

新サービス

収束問題解決 サービス

　 今号では、2つの新しいサービスをご紹介します。前号では、回路図シンボル作成サービスをご紹介致しました。回路解析シミュレーションには、スパイスモデルと回路図シンボルが必要です。回路図シンボルはツールに依存しており、そのツール用の回路図シンボルが必要です。例えば、PSpiceのユーザーであれば、PSpice用のスパイスモデルとPSpice用の回路図シンボルが必要になります。同様に、LTspiceユーザーであれば、 LTspice用のスパイスモデルとLTspice用の回路図シンボルが必要になります。 回路図シンボル作成作業は、工数がかかり、面倒な作業であり、この作業自体に生産性はありません。必要な設計データの整備、回路図シンボル作成サービスをご提供しています。　今号では、ビー・テクノロジーは、付帯サービスとして実施してきました「収束問題解決サービス」を本サービスとしてご提供を開始致しました。　回路解析シミュレーションの過渡解析において、一番、厄介な問題が、収束問題(Conver-sion Error)です。検証したい解析があるのに解析が止まってしまい、業務も止まってしまいます。また、収束問題を解決するためには、様々なアクションが必要になります。回路方式により、収束エラーのアプローチが異なりますから厄介です。当社の「収束問題解決サービス」にお任せ下さい。

対象となる回路解析シミュレータ：PSpiceLTspice

このような状況の方のサービスです(1)収束エラー対応に多くの時間を割きたくない。(2)デザイン、解析業務に専念したいので、収束エラー対応をアウトソーシングしたい。(3)回路解析業務をスムーズに行いたい。　是非、業務の問題発生時にこのサービスをご活用下さい。

[参考情報]一般的な収束エラーのアプローチ方法(1).OPTIONSのパラメータの設定(2)素子の付加を行う(3)採用しているスパイスモデルの修正

新サービス

スパイスモデル 検証サービス

　もう1つの新しいサービスは、「スパイスモデル検証サービス」です。このサービスも今までは、付帯サービスの1つでした。正式なサービスとして、リリースします。このサービスが生まれた背景は、回路解析シミュレータの解析

精度は、スパイスモデルの解析精度に起因すると言う認識がある回路設計者が外部から得られたスパイスモデルについて解析精度がどの程度あるか検証したいという要求からです。外部から得られたスパイスモデルに対して、何らかの検証レポートがある場合、スパイスモデルを活用する設計者が確認出来ますが、それらが無い場合、スパイスモデルのネットリストになります。ネットリストを参照しただけでは、再現性のある電気的特性にて、どの程度の精度が確保できているのか、わかりません。よって、電気的特性1つ1つの評価回路を作成し、シミュレーションを実施し、解析精度を確認する必要があります。これは、相当の工数がかかります。これらをビー・テクノロジーが代行し、レポートの形で、ご提供致します。パワーMOSFETにて、1例をあげます。パワーMOSFETには、動作確認用で採用されるスパイスモデル、スタンダードモデルと、過渡解析にて、損失計算に活用するスパイスモデル、プロフェッショナルモデルの2種類があります。ネットリストの状態を示します。東芝セミコンダクター&ストレージ社の「SSM3K15AMFV」です。

パワーMOSFETのスパイスモデル

[スタンダードモデル]

*$*PART NUMBER: SSM3K15AMFV*MANUFACTURER: TOSHIBA *VDS=30V,ID=100mA*All Rights Reserved Copyright (c) *Bee Technologies Inc.2011.SUBCKT SSM3K15AMFV 1 2 3M_M1 3 1 2 2 MSSM3K15AMFVD_D1 2 3 DSSM3K15AMFVX_U3 1 2 DZSSM3K15AMFV.MODEL MSSM3K15AMFV NMOS+ LEVEL=3 L=1.0000E-6 W=1.0000E-6 + KP=.23+ RS=1.0000E-6 RD=.7 VTO=1.2805 + RDS=30.000E6

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(一部省略)

+ CBD=16.831E-12 MJ=.44871 PB=.75554 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ + IS=1.0000E-15 N=5 RB=1 GAMMA=0.MODEL DSSM3K15AMFV D+ IS=19.600E-15 N=1.0414 RS=.69962

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　　　　　　　(一部省略)+ CJO=3.00E-12 ISR=0 BV=31.5 IBV=1.00E-6+ TT=19.70E-9.ENDS*$.subckt DZSSM3K15AMFV 1 2 D2 1 3 DZ2D1 2 3 DZ1.model DZ1 D+ IS=0.01p N=0.1 ISR=0+ CJO=3E-12 BV=25.80 IBV=0.001 RS=0.model DZ2 D+ IS=0.01p N=0.1 ISR=0 CJO=3E-12 + BV=25.80 IBV=0.001 RS=3.75k.ENDS*$

[プロフェッショナルモデル]

*$*PART NUMBER: SSM3K15AMFV*MANUFACTURER: TOSHIBA*VDS=30V, ID=100mA*All Rights Reserved Copyright (c) *Bee Technologies Inc.2011.SUBCKT SSM3K15AMFV 1 2 3X_U1 3 1 2 MSSM3K15AMFV_pX_U2 2 3 DSSM3K15AMFV_pX_U3 1 2 DZSSM3K15AMFV.ENDS*$.SUBCKT MSSM3K15AMFV_p D G SCGD 1 G 72.5pR1 1 G 10MEGS1 1 D G D SMOD1D1 2 D DGD R2 D 2 10MEGS2 2 G D G SMOD1M1 D G S S MSSM3K15AMFV

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最近、流通しているICのスパイスモデルについて、暗号化かされているスパイスモデルが増えてきました。その場合、テキスト編集ツールで参照してもネットリストがないので、等価回路の把握ができませんので、検証が困難と考えるお客様が多いのですが、評価検証は、評価シミュレーションで実施するので、問題ありません。是非、お問い合わせ下さい。メールアドレス：info@bee-tech.com

.MODEL SMOD1 VSWITCH + (VON=0V VOFF=-10mV RON=1m + ROFF=1E12).MODEL DGD D (CJO=13.910E-12 M=.47978

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　　　　　　(一部省略)

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ .MODEL MSSM3K15AMFV NMOS+ LEVEL=3 L=1.0000E-6 W=1.0000E-6 + KP=.23+ RS=1.0000E-6 RD=.7 VTO=1.2805 + RDS=30.000E6

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　　　　　　(一部省略)

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ + IS=1.0000E-15 N=5 RB=1 GAMMA=0 + KAPPA=0 ETA=0.ENDS*$.SUBCKT DSSM3K15AMFV_p A KR_R2 5 6 100 R_R1 3 4 1 C_C1 5 6 53p E_E1 5 K 3 4 1S_S1 6 K 4 K _S1RS_S1 4 K 1G.MODEL _S1 VSWITCH Roff=50MEG Ron=100m Voff=90mV Von=120mVG_G1 K A VALUE { V(3,4)-V(5,6) }D_D1 2 K DSSM3K15AMFVD_D2 4 K DSSM3K15AMFVF_F1 K 3 VF_F1 1VF_F1 A 2 0V.MODEL DSSM3K15AMFV D+ IS=19.600E-15 N=1.0414 RS=.69962 ・・・・・

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　　　　　　(一部省略)

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・+ TT=19.70E-9.ENDS*$.subckt DZSSM3K15AMFV 1 2 D2 1 3 DZ2D1 2 3 DZ1.MODEL DZ1 D

+ IS=0.01p N=0.1 ISR=0+ CJO=3E-12 BV=25.80 IBV=0.001 RS=0.MODEL DZ2 D+ IS=0.01p N=0.1 ISR=0 CJO=3E-12 + BV=25.80 IBV=0.001 RS=3.75k.ENDS*$

　上記の記述がネットリストです。スパイスモデルにおいて、パワーMOSFETの場合、再現性のある電気的特性は下記の通りです。パワーMOSFETの構成にもよりますが、このデバイスの場合、本体のMOSFET、ボディ・ダイオード、保護素子のESDの三つの構成です。それぞれの評価項目は下記の通りです。

[本体のMOSFET]伝達特性出力特性オン抵抗容量特性ゲート・チャージ特性スイッチング特性

[ボディ・ダイオード]IV特性逆回復特性

[保護素子：ESD]IV特性

これらの評価回路を作成して、スパイスモデルをDUTにして、シミュレーションを行い、解析精度を確認していきます。これらの評価項目は、デバイスの種類によっても異なります。また、スパイスでは、再現できない評価項目を作成し、評価しても意味がありません。つまり、スパイスモデルを評価する場合でも、ある程度の経験と知識が必要になります。部品の受け入れ検査のように、スパイスモデルの受け入れ検査は必要ですが、実際の回路設計を行うまでの準備(スパイスモデルの評価検証)に多くの時間を割いてしまいます。この評価検証プロセスをビー・テクノロジーが代行し、お手伝い致します。まとめると、次のページの通りです。

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今号でご紹介する予定でした等価回路学習は、次号以降に掲載を延期致します。ご了承下さい。現在、ICのデバイスモデリングとセンサーデバイスのデバイスモデリングの2種類を順次掲載の予定です。広い層にご提供したいコンテンツですので、回路解析シミュレータは、無償ツールの

「LTspice」にて体験学習が可能なようにします。先行して、WEBでは掲載しております。ご参照下さい。 http://ow.ly/chQeE

　 回路解析シミュレーションの解析結果の精度は、採用するスパイスモデルの解析精度によります。また、スパイスモデルは、SPICE記述のネットリストになっており、人間が参照しても理解出来ません。よって、スパイスモデルがどのくらいの精度なのかを検証しなければなりません。電子部品の受け入れ検査と同じです。電気的特性に対して、評価回路を作成し、スパイスモデルの動作を検証していきます。スパイスモデルの検証は、ビー・テクノロジーにお任せ下さい。

対象となる回路解析シミュレータ：PSpiceLTspice

このような状況の方のサービスです(1)外部からスパイスモデルを入手したが、評価している時間がない。(2)スパイスモデルの解析精度を把握して、回路解析シミュレーションを実行したい。(3)スパイスモデルの検証レポートも設計資産として、蓄積したい。

[追記]　現在、半導体メーカーがWEB上で公開されているスパイスモデルの場合、ディスクリート部品の場合、汎用SPICEモデルが殆どです。その場合、スパイスモデルのネットリストはテキストエディター等で参照できます。しかし、ICのスパイスモデルの場合、殆どの半導体メーカーは、PSpice用モデル、暗号化処理したスパイスモデルが主流です。暗号化されたスパイスモデルでもスパイスモデル自体の等価回路は解読出来ませんが、スパイスモデルの再現性については、評価検証可能です。暗号化されたスパイスモデルの評価につきましては、幾つかの事例がありますので、別の機会に、Bee Style:でご紹介致します。　是非、お問い合わせ下さい。

[お問い合わせ先]株式会社ビー・テクノロジー電話番号: 03-5401-3851 メールアドレス：info@bee-tech.com

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スパイス・アップデートの登録が、WEB版のスパイス・パークのサイトに掲載されるまで、タイムラグがあります。その場合、個別にご対応致しますので、是非、お問い合わせ下さい。メールアドレス：info@bee-tech.com

スパイス・パーク

2012年7月度アップデート情報東芝セミコンダクター

　日本国内のデバイスを中心に3,908個のモデル（2012年7月現在）が格納されています。また、それぞれのモデルにデバイスモデリング・レポートが含まれています。随時、アップデートされる発展型製品です。半導体部品31種類、受動部品10種類、モータ1種類、ランプ2種類、バッテリー9種類(太陽電池モデル含む)、機械部品2種類、合計55種類で構成されています。　ご提供方法は、一括販売を始め、分類販売、1個からの販売も行っております。是非、お問い合わせ下さい。スパイス・パークのWEB版あります。こちらからご参照下さい。ログインしますと全てのスパイスモデルのデバイスモデリングレポートをご参照出来ます。ログインは、メールアドレスとパスワードのみでユーザー登録出来ます。スパイス・パークは下記のURLをご参照下さい。http://www.spicepark.infoまた、お客様の回路解析シミュレーションに必要不可欠なスパイスモデルの整備についてもご相談下さい。　スパイス・パークの2012年7月度アップデートのスパイスモデルリストです。今回は、東芝セミコンダクター&ストレージ社のパワーMOSFETのスパイスモデルを21モデル配信致しました。お客様の用途に応じて、スパイスモデルの種類を選択する事ができます。型名及びスパイスモデルの種類は以下の通りです。[デバイス]Power MOSFET[メーカー]東芝セミコンダクター&ストレージ社[型名]

シンプルモデルは、電源回路用のコンバータ、3相インバータ、電源装置、ヒューズ、2次電池等のスパイスモデルをご提供しています。これらは、パラメータベースのスパイスもでるであり、ユーザーが簡単にモデル化できるスパイスモデルです。こういうスパイスもでるがあったらいいなあ。のお客様の声を是非、お聞かせ下さい。

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(1)2SJ380MOSFET本体：スタンダードモデルボディ・ダイオード=BD：スタンダードモデル(2)2SJ380MOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(3)2SK4021MOSFET本体：スタンダードモデルBD：スタンダードモデル(4)2SK4021MOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(5)SSM3J14TMOSFET本体：スタンダードモデルBD：スタンダードモデル(6)SSM3J14TMOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(7)SSM3J109TUMOSFET本体：スタンダードモデルBD：スタンダードモデル(8)SSM3J109TUMOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(9)SSM3J113TUMOSFET本体：スタンダードモデルBD：スタンダードモデル(10)SSM3J113TUMOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(11)SSM3J314T MOSFET本体：スタンダードモデルBD：スタンダードモデル(12)SSM3J314TMOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(13)SSM3K14TMOSFET本体：スタンダードモデルBD：スタンダードモデル(14)SSM3K14TMOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(15)SSM3K35FSMOSFET本体：スタンダードモデル

BD：スタンダードモデル(16)SSM3K35FSMOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(17)TPC6004MOSFET本体：スタンダードモデルボディ・ダイオード=BD：スタンダードモデル(18)TPC6004MOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(19)TPC6103MOSFET本体：スタンダードモデルボディ・ダイオード=BD：スタンダードモデル(20)TPC6103MOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：プロフェッショナルモデル(21)TPCA8A01-HMOSFET本体：プロフェッショナルモデルBD：スペシャルモデル(電流減少率モデル)

　パワーMOSFETには、2種類のスパイスモデルがあります。詳細の資料は、下記URLをご参照ください。http://ow.ly/bg5nh　ボディ・ダイオードには、3種類のスパイスモデルがあります。詳細の資料は、下記URLをご参照ください。http://ow.ly/bg5iI　2012年7月度のアップデートも引き続き、 東芝セミコンダクター&ストレージ社のパワーMOSFETのスパイスモデルのご提供を予定しております。

　ビー・テクノロジーでは、1つのデバイスでも幾つかのスパイスモデルの種類を準備しております。その背景には、回路設計者が活用したいケースが幾つかあるからです。収束性を優先させ、回路動作の確認をしたい場合には、スタンダードモデル、収束性よりも解析精度を優先させ、正確な過渡解析を行い、損失計算をしたい場合のプロフェッショナルモデル等です。是非、ご活用下さい。

実機(発電機)を観察する　試す　考える「

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Bee Style: Volume 039 2012年7月17日　発行編　者:株式会社ビー・テクノロジー発行人:堀米　毅郵便番号105-0012 東京都港区芝大門二丁目2番7号　7セントラルビル4階Tel (03)5401-3851 (代表)Fax (03)5401-3852電子メール info@bee-tech.com

All Rights Reserved copyright (C) 2012 Bee Technologies Inc.

　東北地方太平洋沖地震により被害に遭われた皆様には、心よりお見舞い申し上げます。発生から1年間が経過し、復興半ばですが一刻も早い原発問題の収束、エネルギー問題の収束を望みます。被災された皆様の安全と一日も早い復興をお祈りいたします。　　　　　　　　　　　　　　　　　　ビー・テクノロジー・グループ　一同

　自転車用発電機の「ハブダイナモ」です。シマノ製品のDH-2N30Jです。交流の発電機です。最近、ハーベスト・ブームで、この発電機を活用した水力発電がはやっています。ACを整流し、最終的には、蓄電します。ハーベストの分野は、回路実験が困難であり、回路解析シミュレーションが威力を発揮します。現在は、上記の発電機のスパイスモデルを作成すべく、等価回路を考えている最中です。その場合、実機サンプルを身近に置き、触ったり、回路実験をしながら、等価回路を組み立てていきます。ハーベスト分野もBee Style:でご紹介します。

道具箱ハブダイナモ

Fig.2 概観写真

　収束エラー及び解析結果が不安定な場合、 過渡解析のシミュレーション設定のオプション、SKIPBPを有効にするため、チェックを入れてください。この操作だけで、収束エラー及び解析結果の安定性が得られる場合があります。是非、試してみてください。

Fig.1 PSpice設定画面

収束問題以前の 操作PSpice 過渡解析オプション設定