(57)【要約】【課題】  動作検証項目が複数あるアナログ回路の場合、項目に合わせたテスト回路を複数作成し、テスト回路ごとにシミュレーションを行う必要があるが、これらの作業を簡単化する。【解決手段】  複数のテスト回路の機能を一つのアナログ機能記述により作成した回路ブロックを含み、１つのテスト回路で複数の動作検証が一度のシミュレーションで連続して実行できるようにパラメータや外部からの制御信号によりアナログ機能記述の動作を切り替える機能を含み、切り替えの際に波形の急激な変化を抑える機能を含んでいる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路シミュレーションによりアナログ回路の動作検証を行うに際し、
動作検証の対象となる回路のピンに接続する素子を素子レベルの回路図として作成する代わりにアナログ機能記述を用いて作成されたアナログ機能記述ブロックとして接続し、
このアナログ機能記述ブロックには複数のテスト回路に相当する機能を持たせておき、アナログ機能記述ブロックの機能を切り替えて複数の動作検証を実行する
テスト回路作成方法。
【請求項２】
シミュレーション途中に、前記アナログ機能記述ブロックのパラメータの変更または外部からの制御信号の変更により、アナログ機能記述で作成されたブロックの機能を切り替える
請求項１に記載のテスト回路作成方法。
【請求項３】
複数の検査項目に対応する複数のテスト回路を検査項目の番号および検査対象となる回路のピンに接続する素子値の表形式により表現しておき、
この表をテスト回路に相当するアナログ機能記述にコンピュータによって自動変換することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載のテスト回路作成方法。
【請求項４】
パラメータや制御信号によりアナログ機能記述の機能を切り替える際には、電源や入力信号の電圧を瞬間的に切り替えるのではなく、時間的に緩やかに変化させてシミュレーションの収束性を向上させる
請求項１または請求項２に記載のテスト回路作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路の動作をコンピュータ上でシミュレーションする際の解析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シミュレータを用いてアナログ回路検証を行う場合、従来は検査対象となる回路とは別に、入力信号に相当する信号源，負荷素子などを回路図として作成し、検査対象となる回路に接続したテスト回路を作成しなければならなかった。
【０００３】
アナログ回路の検証は、ＡＣ特性，ＤＣ特性，過渡特性など、様々な特性や回路の機能について検証する必要があるが、それぞれの特性や機能ごとに電源電圧や付加する回路が異なるため複数のテスト回路を作成する必要がある。
【０００４】
そこで通常は、まず検査規格表と呼ばれる表を作成し、これの項目に対応するテスト回路を項目数分だけ手作業で作成していた。また、シミュレーションの実行は検証したい項目の数だけ実行する必要があり、この場合、テスト回路を置き換えてシミュレーションを行うという作業を、検証したい項目の数だけ繰り返している。
【０００５】
従来の回路シミュレーションにおけるテスト回路について説明する。
図４は検査規格表の例である。
表の１行目のＰ１〜Ｐ５は、検査対象の回路のピン名を表している。
【０００６】
表の２行目からの各１行のｔｅｓｔ１〜ｔｅｓｔ３，ｔｅｓｔ５〜ｔｅｓｔ７は一つの検査内容を示しており、列は１行目に書かれたブロックのピンに接続する素子を表している。たとえば、“ピンＰ１”のところに“２．５Ｖ”と記載されていれば、“ピンＰ１”に“２．５Ｖ”の電圧源を接続するという意味であり、“Ｒ１．０ＫΩ”と記載されていれば“１．０ＫΩの抵抗を接続する”という意味であり、“ＳＰ５”と記載されていれば“ピンＰ５とショートする”という意味である。
【０００７】
図５は図４の検査規格表に対応するテスト回路を示す。
図５（ａ）は図４の項目ｔｅｓｔ１に対応するテスト回路であり、回路のＤＣ特性を確認するためのものである。
【０００８】
図５（ｂ）は図４の項目ｔｅｓｔ５に対応しており回路の過渡特性を確認するための回路である。
図５において５０１はオペアンプやコンパレータなどの検査対象となる回路である。５０２〜５０４は電圧源であり、検査対象となる回路の電源や入力信号である。５０５は負荷抵抗である。
【０００９】
これらのテスト回路を用いて動作検証を行う場合、まずＤＣ特性を測定する場合、図５（ａ）の回路図を用いてシミュレーションを行う。次に過渡特性を測定する場合、図５（ｂ）に回路図を置き換えてシミュレーションを行う。
【００１０】
このように測定したい項目に合わせてテスト回路を置き換えながら様々な動作検証を行っている。
【特許文献１】特開２０００−１６３４５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、大規模なアナログ回路の場合は測定する項目が非常に多く、数千素子の回路の場合、検証項目が数百個ある場合もあるため、複数のテスト回路を作成することや、テスト回路を切り替えながらシミュレーションを繰り返し行い、動作検証を行うことは非常に時間のかかるという課題がある。
【００１２】
本発明は上記従来の問題を解決するもので、一度のシミュレーションで複数の動作検証を行い、シミュレーション実行に関わる作業を減らすことができるテスト回路作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のテスト回路作成方法は、回路シミュレーションによりアナログ回路の動作検証を行うに際し、動作検証の対象となる回路のピンに接続する素子を素子レベルの回路図として作成する代わりにアナログ機能記述を用いて作成されたアナログ機能記述ブロックとして接続し、このアナログ機能記述ブロックには複数のテスト回路に相当する機能を持たせておき、アナログ機能記述ブロックの機能を切り替えて複数の動作検証を実行することを特徴とする。
【００１４】
また、シミュレーション途中に、前記アナログ機能記述ブロックのパラメータの変更または外部からの制御信号の変更により、アナログ機能記述で作成されたブロックの機能を切り替えることを特徴とする。
【００１５】
また、複数の検査項目に対応する複数のテスト回路を検査項目の番号および検査対象となる回路のピンに接続する素子値の表形式により表現しておき、この表をテスト回路に相当するアナログ機能記述にコンピュータによって自動変換することを特徴とする。
【００１６】
また、パラメータや制御信号によりアナログ機能記述の機能を切り替える際には、電源や入力信号の電圧を瞬間的に切り替えるのではなく、時間的に緩やかに変化させてシミュレーションの収束性を向上させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、テスト回路作成に関する作業を簡単化し、またシミュレーションの実行に関わる作業を減らすことが可能になり、従来行われていた複数のテスト回路を素子レベルの回路図として作成する作業が不要となり、機能記述ブロックを用いたテスト回路を１つだけ作成すればよいため、回路図作成の作業にかかる時間を大幅に短縮することができ、また、従来は１回のシミュレーションでは一つの項目しか動作検証できなかったが、制御ピンの電圧をシミュレーション中に変化させることにより一度のシミュレーションで複数の項目をまとめて動作検証することが可能になり、シミュレーションの実行に関して回路図の置き換えや、起動の操作が不要になるため、作業時間も大幅に短縮できるテスト回路作成方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のテスト回路作成方法を図１〜図３に示す具体的な実施の形態に基づいて説明する。
図１は本発明の実施に使用するテスト回路を示す。
【００１９】
図においてテスト回路にはオペアンプやコンパレータなど検査対象となる回路１０１があり、これに電源、入力信号源、負荷素子などが接続されるが、これらを素子レベルの回路図ではなくＶｅｒｉｌｏｇ−Ａなどのアナログ機能記述言語を用いて作成されたアナログ機能記述ブロック１０２として接続している。
【００２０】
アナログ機能記述ブロック１０２は検査対象となる回路１０１と同じ名前のピンＰ１からＰ５を持っており、それぞれのピンは検査対象の回路のピンと直接に接続するようになっている。アナログ機能記述ブロック１０２には、この他にアナログ機能記述ブロック１０２の機能を切り替えるためにピンＰＭがあり、このピンＰＭは電圧源１０３に接続されている。
【００２１】
アナログ機能記述ブロック１０２の中身は、前記のように電源、入力信号源、負荷抵抗といったものがＶｅｒｉｌｏｇ−Ａなどのアナログ機能記述言語により記述されており、素子レベルのテスト回路と同じ動作をするように作成されている。アナログ機能記述は回路シミュレータで素子レベルのテスト回路と同等の回路を表現することができ、シミュレーション時の動作における精度や速度も抵抗や電圧源などの素子を用いて作成された回路図と同じである。
【００２２】
通常の異なる機能や特性の動作検証には、テスト回路が複数必要になるが、本方式ではアナログ機能記述を用いることにより複数のテスト回路の機能を一つの回路ブロックとして実現している。この場合、動作検証の項目によりアナログ機能記述の機能を切り替えることが必要になるため、機能記述ブロックに制御ピンとしてのピンＰＭを追加し、この制御ピンに加わる電圧により機能記述の動作を切り替えられるようにしているが、回路のパラメータを用いて切り替えることも可能である。
【００２３】
図２はピンＰＭに印加する制御電圧を変化させたときのアナログ機能記述ブロック１０２の動作を示す。
図２（ａ）に示すようにシミュレーションの途中でピンＰＭの電圧を変化されるとシミュレーションの途中で回路の動作を切り替えることができる。
【００２４】
この例では、項目１００１のシミュレーションを行う場合には、ピンＰＭに１００１ｍＶの電圧を加えれば、アナログ機能記述ブロック１０２が項目１００１のテスト回路として動作し、１００２ｍＶの電圧を加えれば、アナログ機能記述ブロック１０２が項目１００２のテスト回路として動作する仕組みとなっている。
【００２５】
ただし、ピンＰＭの電圧を変化させてテスト回路を切り替える際に、検査対象の回路のピンの電圧をシミュレーションでの１単位時間で急激に変化させてしまうと回路の状態が急激に変化し、シミュレータが回路の変化に追従できず収束不能などのエラーになる場合が多い。そこで、本方式では電圧の切り替えの際に電圧の変化に傾きを与え、回路の状態が緩やかに変化することができるようにしている。
【００２６】
図２（ｂ）および（ｃ）は出力信号の変化例である。この場合は時間ｔ１秒で検査項目を切り替えることにより、ピンＰ２の電圧を０Ｖから５Ｖに変化させている。図２（ｂ）は何も対策が行われていない場合のピン電圧のグラフであり、たとえばシミュレータの計算上の単位時間が１ｐ秒であれば電圧はｔ１＋１ｐ秒には５Ｖになり、急激に上昇する。
【００２７】
図２（ｃ）は本方式の電圧の変化であり、立ち上がりの時間をたとえば１ｎ秒に指定しておけば、電圧は緩やかに変化しｔ１＋１ｎ秒に５Ｖに到達する。これにより、テスト回路を切り替える際にも安定したシミュレーションを行うことが可能になる。
【００２８】
次に、機能記述の生成方法について図３を用いて説明する。
動作検証に必要なテスト回路を作成する際には、まず図３（ａ）のような検査規格表を作成する。検査規格表の左端の列は動作検証の項目に相当するが、この値は電圧で表現できるように整数にしている。
【００２９】
次に、この検査規格表からテスト回路に対応する機能記述を変換プログラムによりコンピュータによって自動変換して生成する。
図３（ｂ）はＶｅｒｉｌｏｇ−Ａを用いて機能記述を生成した例である。検査規格表は行ごとにピンの電圧や付加する素子が記述されているので、変換プログラムは、図３（ｂ）に示すように検査規格表の行ごとに対応する機能記述に変換していく。また、ピンＰＭから与えられる電圧に対応して動作が切り替わるように、ピンＰＭの電圧に対応した条件分岐を行う仕組みを組み込み、テスト回路の動作が切り替えられるようにしている。また、アナログ機能記述ブロック１０２の切り替えの際に電圧が急激に変化することを防ぐために図の３０１のようなｔｒａｎｓｉｔｏｎフィルタを用いて波形をなめらかにする仕組みを組み込んでいる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は電子回路をシミュレーション解析して動作確認する工程を従来に比べて大幅に改善して、集積化して製作される各種の電子回路の生産工期の短縮に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のテスト回路を示す図
【図２】同実施の形態においてテスト回路機能の切り替え動作を示す図
【図３】同実施の形態において検査規格表から機能記述への変換を示す図
【図４】従来の検査規格表を示す図
【図５】従来のテスト回路を示す図
【符号の説明】
【００３２】
１０１    検査対象回路ブロック
１０２    アナログ機能記述ブロック
１０３    検査内容制御用電圧源
５０１    検査対象回路ブロック
５０２    第１の電圧源
５０３    第２の電圧源
５０４    第３の電圧源
５０５    負荷抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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