Fable5を活用し、コネクタのLTspiceセミナーの準備をしました。
コネクタ編を追加します。まず要点をメモリに記録し、LTspiceファイルから作成します。次にコネクタ教材のPPTXを作成します。対象欄が折り返しているので短くします。All clean. Finalizing the deliverables.第3弾「コネクタワークショップ」を作成しました。教材(PPTX・21スライド、白背景・ティール系デザイン)とLTspiceシミュレーション7本です。
設計上の課題設定 → LTspiceで解決、という構成
コネクタは「回路図に線としてしか描かれない部品」——その線の中で起きている電気現象を設計対象にする、というコンセプトで、前半をPI(電源・接点信頼性)、後半をSI(高速信号・ノイズ)に振り分けました。
演習①:接触抵抗は「育つ」(01_contact_resistance_heat.cir)— 新品5mΩ→劣化20mΩ→腐食80mΩの3条件で、電気-熱アナロジーにより接点温度そのものを波形化。カタログ値は「新品の値」でしかないことを体感します。
演習②:「4本で20A」の計算が崩れるとき(02_multipin_current_sharing.cir)— 1本の接触不良が残り3本の健全ピンを定格超過に追い込む、コネクタ特有の故障連鎖を数値で確認。
演習③:TDRシミュレーション(目玉演習)(03_tdr_impedance.cir)— 数百万円クラスのTDR測定器の原理をネットリスト約30行で再現。ステップ波を打ち込み、t≒2.1nsに返る反射から「波形の時間軸=伝送路上の距離」という地図が読めるようになります。反射係数から Z=50·(1+ρ)/(1-ρ) の実インピーダンス換算まで.measで自動化済み。
演習④:反射を抵抗1本で退治(04_reflection_termination.cir)— コネクタ不連続+未終端でVDD+0.5Vを超えるオーバーシュートが発生しICが壊れるメカニズムと、直列終端33Ωによる解決。
演習⑤:ピンアサインという最強のタダ対策(05_crosstalk_pins.cir)— 相互インダクタンスKとピン間容量で隣接ピンクロストークを再現し、G-S-G配置でほぼ消滅することを波形で証明。
上級演習A:グランドバウンス(06_ground_bounce_ssn.cir)— 同時スイッチング1/4/8本でGNDピンのL·di/dtバウンスがVILを超えていく様子を観察。GPINSパラメータを書き換えてGNDピン増設の効果を自分の手で確認できる仕掛け付き。
上級演習B:活線挿抜のバウンス(07_hotplug_bounce.cir)— 電圧制御スイッチでチャタリングを表現し、接触ごとの突入電流と開離時のL·di/dtサージ(アークの正体)を1本のシミュレーションで俯瞰。ここから演習①の接点劣化へつながる「コネクタの一生」の因果でワークショップ全体が一本の物語として閉じます。
選定チェックリストの5項目はすべて演習番号と対応させてあり、「カタログのどこを見るか」まで落とし込んでいます。これで3部作(コンデンサ・抵抗・コネクタ)が同じフォーマット・同じ90分構成で揃いました。数値(寄生L/C、熱抵抗など)は代表的なオーダーで設定しているので、協賛メーカーの実製品値への差し替えと、開催前のLTspice実機での全ファイル動作確認をお願いします。