回路の素101 057 半波整流ダイオード使用

入力信号の正の信号のみ通す
出力は、ダイオードの電圧降下分小さくなる
低周波から高周波まで使用できる

回路の素101 057 半波整流ダイオード使用

回路図作成

基本的な構成

ダイオードの電圧降下を超える分だけ通過させる

応答性確認

シミュレーションを tranモード(デフォルト) で実行し、応答を見る

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

from PyLTSpice import RawRead

fig = plt.figure(figsize=(6, 3))
ax1 = fig.add_subplot(1, 1, 1)

fname = 'PrimaryCircuit6-057.raw'
LTR = RawRead(fname)
x     = LTR.get_trace('time').get_time_axis(0)

tmp1  = LTR.get_trace('V(vin+)').get_wave(0)
ax1.plot(x * 1000, tmp1, label='Vin+')
tmp1  = LTR.get_trace('V(vout)').get_wave(0)
ax1.plot(x * 1000, tmp1, label='Vout')

ax1.legend(); ax1.grid()
ax1.set_xlabel('[ms]'); ax1.set_ylabel('[V]')

fig.tight_layout()

fig.savefig('PrimaryCircuit6-057_Graph1.png')

入力信号の正側だけが出力されている
電圧降下の0.7Vほど出力は低下する

高周波の場合

入力信号の周波数を1kHzから1MHzに変更する

from PyLTSpice import SimCommander

fname = 'PrimaryCircuit6-057'
fname_tmp = '_1MHz'
LTC = SimCommander(fname + '.asc')

line_no = LTC._get_line_starting_with('V1')
sim_cmd = LTC.netlist[line_no]
LTC.netlist[line_no] = sim_cmd.replace('1k', '1Meg')
print(LTC.netlist[line_no], end='')  # 確認

line_no = LTC._get_line_starting_with('.tran')
sim_cmd = LTC.netlist[line_no]
sim_cmd = sim_cmd.replace('2m', '2u')
LTC.netlist[line_no] = sim_cmd.replace('0.1u', '0.1n')
print(LTC.netlist[line_no], end='')  # 確認

# 編集したnetlistの情報でバッチ処理を実行する
run_net_file = fname + fname_tmp + '.net'
LTC.run(run_filename=run_net_file)
LTC.wait_completion()

V1 Vin+ 0 SINE(0 2 1Meg 0 0 0)
.tran 0 2u 0 0.1n

True

from PyLTSpice import RawRead

fig = plt.figure(figsize=(6, 3))
ax1 = fig.add_subplot(1, 1, 1)

fname = 'PrimaryCircuit6-057'
fname_tmp = '_1MHz'
LTR = RawRead(fname + fname_tmp + '.raw')
x     = LTR.get_trace('time').get_time_axis(0)

tmp1  = LTR.get_trace('V(vin+)').get_wave(0)
ax1.plot(x * 1e6, tmp1, label='Vin+')
tmp1  = LTR.get_trace('V(vout)').get_wave(0)
ax1.plot(x * 1e6, tmp1, label='Vout')

ax1.legend(); ax1.grid()
ax1.set_xlabel('[us]'); ax1.set_ylabel('[V]')

fig.tight_layout()

fig.savefig('PrimaryCircuit6-057_Graph2.png')

高周波に対しても同じ特性になる

改良された回路

ダイオードを逆方向に接続することで、負側の信号のみを出力できる

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

from PyLTSpice import RawRead

fig = plt.figure(figsize=(6, 3))
ax1 = fig.add_subplot(1, 1, 1)

fname = 'PrimaryCircuit6-057-2.raw'
LTR = RawRead(fname)
x     = LTR.get_trace('time').get_time_axis(0)

tmp1  = LTR.get_trace('V(vin+)').get_wave(0)
ax1.plot(x * 1000, tmp1, label='Vin+')
tmp1  = LTR.get_trace('V(vout)').get_wave(0)
ax1.plot(x * 1000, tmp1, label='Vout')

ax1.legend(); ax1.grid()
ax1.set_xlabel('[ms]'); ax1.set_ylabel('[V]')

fig.tight_layout()

fig.savefig('PrimaryCircuit6-057_Graph3.png')

入力信号の負側だけが出力されている

高周波の場合

この回路でも、入力信号の周波数を1kHzから1MHzに変更する

from PyLTSpice import SimCommander

fname = 'PrimaryCircuit6-057-2'
fname_tmp = '_1MHz'
LTC = SimCommander(fname + '.asc')

line_no = LTC._get_line_starting_with('V1')
sim_cmd = LTC.netlist[line_no]
LTC.netlist[line_no] = sim_cmd.replace('1k', '1Meg')
print(LTC.netlist[line_no], end='')  # 確認

line_no = LTC._get_line_starting_with('.tran')
sim_cmd = LTC.netlist[line_no]
sim_cmd = sim_cmd.replace('2m', '2u')
LTC.netlist[line_no] = sim_cmd.replace('0.1u', '0.1n')
print(LTC.netlist[line_no], end='')  # 確認

# 編集したnetlistの情報でバッチ処理を実行する
run_net_file = fname + fname_tmp + '.net'
LTC.run(run_filename=run_net_file)
LTC.wait_completion()

V1 Vin+ 0 SINE(0 2 1Meg 0 0 0)
.tran 0 2u 0 0.1n

True

from PyLTSpice import RawRead

fig = plt.figure(figsize=(6, 3))
ax1 = fig.add_subplot(1, 1, 1)

fname = 'PrimaryCircuit6-057-2'
fname_tmp = '_1MHz'
LTR = RawRead(fname + fname_tmp + '.raw')
x     = LTR.get_trace('time').get_time_axis(0)

tmp1  = LTR.get_trace('V(vin+)').get_wave(0)
ax1.plot(x * 1e6, tmp1, label='Vin+')
tmp1  = LTR.get_trace('V(vout)').get_wave(0)
ax1.plot(x * 1e6, tmp1, label='Vout')

ax1.legend(); ax1.grid()
ax1.set_xlabel('[us]'); ax1.set_ylabel('[V]')

fig.tight_layout()

fig.savefig('PrimaryCircuit6-057_Graph4.png')