SPICEネットリスト構文マスター：コンポーネント命名、受動・能動素子、電源定義

このガイドは必須事項に焦点を当てていますが、SPICEは正確な回路シミュレーションのための包括的な機能セットを提供します。以下の概要は、クリーンでエラーのないネットリストを書くための主要な構文ルールと例を凝縮したものです。

すべてのSPICE素子は1文字のキーワードで始まります：R（抵抗）、C（コンデンサ）、L（インダクタ）、V（電圧源）、I（電流源）、D（ダイオード）、Q（バイポーラトランジスタ）、M（MOSFET）、J（JFET）、K（トランス結合）。その後の文字列で各インスタンスを一意に識別します。名前は最大8文字の英数字、大文字小文字は無視されます（r1 と R1 は同一）。8文字を超えると切り捨てられ、命名衝突の原因になります。例：rpulldown は rpulldow と解釈され、別に rpulldow があれば重複します。

SPICEは値指定を簡略化するメトリック接頭辞をサポートしますが、ASCII制約と大文字小文字無視のため標準とは少し異なります。主な接頭辞：

• t – テラ (10¹²)
• g – ギガ (10⁹)
• meg – メガ (10⁶)
• k – キロ (10³)
• m – ミリ (10^-3)
• u – マイクロ (10^-6)
• n – ナノ (10^-9)
• p – ピコ (10^-12)
• f – フェムト (10^-15)

指数表記もサポート。典型的な抵抗定義：

R1 1 0 2t ; 2 TΩ
R2 1 0 4g ; 4 GΩ
R3 1 0 47meg ; 47 MΩ
R4 1 0 3.3k ; 3.3 kΩ
R5 1 0 55m ; 55 mΩ
R6 1 0 10u ; 10 µΩ
R7 1 0 30n ; 30 nΩ
R8 1 0 5p ; 5 pΩ
R9 1 0 250f ; 250 fΩ
R10 1 0 4.7e3 ; 4.7 kΩ
R11 1 0 1e-12 ; 1 pΩ

受動コンポーネント

コンデンサ

C1 12 33 10u ; 10 µF
C1 12 33 10u IC=3.5 ; 10 µF、初期電圧3.5V

初期条件 (IC) はDC解析開始時のコンデンサ電圧を設定；省略時は0。過渡解析でICを有効にするには .tran カードに UIC オプションを付ける。

インダクタ

L1 12 33 133m ; 133 mH
L1 12 33 133m IC=12.7m ; 133 mH、初期電流12.7mA

ICはDC開始時のインダクタ電流（アンペア）。過渡解析では .tran に UIC が必要。

トランス結合 (kデバイス)

K1 L1 L2 0.999 ; L1とL2の間で99.9%結合

結合係数は0と1の間でなければならない。インダクタの順序は無関係。

抵抗

RLOAD 23 15 3.3k ; ノード23と15間の3.3 kΩ

抵抗の定格電力は表現されない；すべて理想素子として扱われる。

能動コンポーネント

すべての半導体デバイスは .MODEL カードで電気的特性を定義する必要があります。省略パラメータはSPICE内部デフォルト値になる。

ダイオード

D1 1 2 MOD1 ; モデルMOD1を使用するダイオード

モデル定義例：

.MODEL MOD1 D ; シンプルなダイオードモデル
.MODEL MOD2 D VJ=0.65 RS=1.3 ; 接合電圧とシリーズ抵抗付きダイオード

主要パラメータ：IS（飽和電流）、RS（接合抵抗）、N（放出係数）、VJ（接合電位）、BV（降伏電圧）。

バイポーラ接合トランジスタ (BJT)

Q1 2 3 0 MOD1 ; モデルMOD1を使用するBJT

2N2222（NPN）のBJTモデル例：

.MODEL M2N2222 NPN IS=19f BF=150 VAF=100 IKR=.18
+ ISE=50p NE=2.5 BR=7.5 VAR=6.4 IKR=12m
+ ISC=8.7p NC=1.2 RB=50 RE=0.4 RC=0.4 CJE=26p
+ TF=0.5n CJC=11p TR=7n XTB=1.5 KF=0.032f AF=1

PNPトランジスタ（2N2907）の例：

.MODEL M2N2907 PNP IS=1.1p BF=200 NF=1.2 VAF=50
+ IKF=0.1 ISE=13p NE=1.9 BR=6 RC=0.6 CJE=23p
+ VJE=0.85 MJE=1.25 TF=0.5n CJC=19p VJC=0.5
+ MJC=0.2 TR=34n XTB=1.5

モデル名は文字で始まる必要がある。詳細なパラメータリストはAndrei Vladimirescu著『The Spice Book』（ISBN 0-471-60926-9）を参照。

接合型電界効果トランジスタ (JFET)

J1 2 3 0 MOD1 ; モデルMOD1を使用するJFET

JFETモデル例：

.MODEL MOD2 NJF LAMBDA=1e-5 PB=0.75

パラメータ：VTO（閾値電圧）、BETA（トランスコンダクタンス）、LAMBDA（チャネル長変調）、容量 CGS, CGD。

MOSFET

M1 2 3 0 0 MOD1 ; モデルMOD1を使用するMOSFET

モデル構文：

.MODEL MOD1 PMOS
.MODEL MOD2 NMOS LEVEL=2 PHI=0.65 RD=1.5
.MODEL MOD3 NMOS VTO=-1 ; デプレッション型Nチャネル
.MODEL MOD4 NMOS VTO=1 ; エンハンスメント型Nチャネル
.MODEL MOD5 PMOS VTO=1 ; デプレッション型Pチャネル
.MODEL MOD6 PMOS VTO=-1 ; エンハンスメント型Pチャネル

VTO パラメータでエンハンスメント/デプレッションモードを区別。Pチャネルで正のVTO（またはNチャネルで負）はデプレッションモード、逆はエンハンスメントモードを示す。

電圧源・電流源

AC正弦波電圧源 (.AC使用)

V1 1 0 AC 12 SIN
V1 1 0 AC 12 240 SIN ; 12V、位相240°

全ソースが同一周波数だが位相が異なる場合に使用。複数周波数の場合は別構文を使う。

AC正弦波電圧源 (.AC不使用)

V1 1 0 SIN(0 12 60 0 0)

パラメータ：offset（DCバイアス）、voltage（ピーク値）、freq（Hz）、delay（秒単位位相）、damping（減衰）。

DC電圧源

V1 1 0 DC ; .DCカードで定義されるDC源
V1 1 0 DC 12 ; 明示的な12V DC

.dc 解析カード使用時は DC キーワードで宣言。それ以外では電圧値を直接指定。

パルス電圧源

V1 1 0 PULSE(-3 3 0 0 0 10m 20m)

–3Vと+3Vの間で振動する矩形波、立上り/立下り時間ゼロ、周期20ms、デューティ50%。

AC正弦波電流源 (.AC使用)

I1 1 0 AC 3 SIN
I1 1 0 AC 1m 240 SIN ; 1mA、位相240°

AC正弦波電流源 (.AC不使用)

I1 1 0 SIN(0 1.5 60 0 0)

DC電流源

I1 1 0 DC ; .DCカードで定義
I1 1 0 DC 12 ; 明示的な12A DC

注：SPICEでは最初に指定したノードが負側ノードであり、電流は負側から正側ノードへ流れる。

パルス電流源

I1 1 0 PULSE(-3m 3m 0 0 0 17m 34m)

–3mAと+3mAの間の矩形波、周期34ms、デューティ50%。

従属電圧源

E1 2 0 1 2 999k

ゲイン999kの電圧フォロワを作成。従属源は入力ノードをロードしない；フィードバックネットワークでの使用には注意が必要。