시뮬레이션 결과 표시 툴 : Waveform Viewer

앞서 설명한 Wavebox에 이어, 또 하나의 시뮬레이션 결과 표시 툴인 Waveform Viewer의 조작 방법에 대해 설명하겠습니다. 「시뮬레이션 회로의 기동」 편을 참고하시어, 예제의 시뮬레이션 회로를 기동시켜 주십시오. 하기 링크를 통해서도 직접 기동 가능합니다.

https://www.rohm.co.kr/solution-simulator/buck_converter_vo250v_io20a
조작 방법 등은 「Hands-on User’s Manual (PDF)」을 참조하여 주십시오.

시뮬레이션 결과 표시 툴 : Waveform Viewer

앞서 설명한 Wavebox는 프로브를 드래그 & 드롭하여 노드의 파형을 회로도 표시 영역에 표시하는 툴인 반면, Waveform Viewer는 별도 창으로 파형을 표시할 수 있으며, 각종 해석이나 연산 기능을 구비한 Waveform Analyzer를 이용할 수 있습니다.

Waveform Viewer의 표시 / 비표시, 별도 창 표시

Waveform Viewer는 회로도 표시 영역의 하단에 있는 개폐 아이콘 (그림 1, 적색 테두리)을 클릭하면, 회로도 표시 영역 내에 표시됩니다 (그림 2). 표시할 노드가 선택되어 있지 않은 경우에는 그래프에 아무것도 표시되지 않습니다. Waveform Viewer가 열려 있는 상태에서 개폐 아이콘을 클릭하면, Waveform Viewer가 닫힙니다.

그림 1. Waveform Viewer의 개페 아이콘

그림 2. Waveform Viewer가 열린 상태

Waveform Viewer가 열린 상태에서 Waveform Viewer의 오른쪽 끝에 있는 Show Viewer in a new window 아이콘 (그림 2, 청색 테두리)을 클릭하면, 별도의 새로운 창이 열립니다 (그림 3). 별도 창을 열면 회로도 표시 영역의 Waveform Viewer는 비표시 상태가 됩니다. 별도 창은 일반적인 창과 마찬가지로 확대 · 축소 등이 가능합니다. 창 내부의 청색 테두리로 표시한 Pin Viewer to schematic 아이콘을 클릭하면 별도 창이 닫히고 Waveform Viewer가 회로도 표시 영역에 다시 표시됩니다 (그림 3, 청색 테두리).

그림 3. 별도 창으로 열린 Waveform Viewer

Waveform Viewer의 화면 구성

Waveform Viewer의 화면 구성은 심플합니다. 그림 3과 같이 화면 왼쪽에 Simulation Results (적색 테두리 ①), 오른쪽에 Waveform Analyzer의 아이콘 (적색 테두리 ②)이 표시됩니다. Simulation Results는 시뮬레이션 결과로, 표시되어 있는 배선이나 부품명을 선택하면 해당 부분의 파형을 표시할 수 있습니다. Waveform Analyzer가 제공하는 각종 해석 및 연산 기능에 대해서는 뒤에서 설명하겠습니다.

Waveform Viewer를 통한 파형 표시

그럼, 실제로 Waveform Viewer를 사용하여 파형을 표시해 보겠습니다.

●예 : 인덕터 u1의 전류 i (p1), MOSFET xQ1의 소스 전압 노드 net75, 출력전압 노드 net66의 파형을 표시

예제의 시뮬레이션 회로를 기동하고, 앞서 설명한 바와 같이 Waveform Viewer를 별도 창으로 표시합니다.

먼저 인덕터 u1의 전류 i (p1)을 표시합니다. 왼쪽에 표시된 Simulation Results 중에서 u1을 선택하여 i (p1)에 마우스의 커서를 가져가면 그림 4의 왼쪽 그림과 같이 i (p1)에 녹색 하이라이트가 표시되고, 동시에 회로도의 해당 부분도 녹색이 되므로 바르게 선택되었는지를 확인할 수 있습니다. 그리고, i (p1)을 그래프에 드래그 & 드롭 또는 더블 클릭하면 i (p1)의 파형이 표시됩니다 (그림 4 오른쪽).

그림 4. Waveform Viewer를 통한 파형 표시

그 다음, 동일한 방법으로 MOSFET xQ1의 소스 전압 노드 net75와 출력전압 노드 net66을 표시합니다. 이때 각각 별도의 그래프에 표시하는 방법과, 1개의 그래프에 복수의 파형을 표시하는 방법이 있습니다.

개별적으로 표시하고자 하는 경우에는 파형 표시 영역 밖으로 드래그 & 드롭하거나 (그림 5), 더블 클릭합니다. 동일한 그래프 상에 동시에 표시하고자 하는 경우에는 해당 파형 표시 영역에 드래그 & 드롭합니다. 그림 5는 처음에 표시한 i (p1)의 그래프에 출력전압 노드 net66을 동시에 표시하고, MOSFET xQ1의 소스 전압 노드 net75는 개별적으로 표시한 예입니다.

그림 5. Waveform Viewer에 3가지 파형을 표시한 예

표시 파형의 확대 · 축소

Waveform Viewer의 파형 확대 · 축소 조작은 Wavebox와 동일합니다. 확대는 마우스를 클릭한 상태에서 파형을 확대하고자 하는 범위를 지정합니다 (그림 6의 적색 테두리 부분). 어느 한쪽의 파형을 확대하면 다른 파형도 확대됩니다 (그림 6). 확대한 파형을 원래대로 되돌리기 위해서는 그래프 상에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 표시된 메뉴 중에서 View All을 선택합니다.

그림 6. Waveform Viewer에서 표시 파형의 확대

표시 파형의 삭제

Waveform Viewer에 표시된 파형을 삭제하는 방법에는 개별적으로 파형을 삭제하는 방법과, 표시된 모든 파형을 일괄 삭제하는 방법이 있습니다.

파형을 개별적으로 삭제하기 위해서는 파형도 오른쪽 상단에 표시된 파형명에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여, Delete Waveform을 선택하면 해당 파형만 삭제됩니다. 그림 7은 net66 (적색)만 삭제한 예입니다.

그림 7. 파형을 개별적으로 삭제하는 방법

모든 파형을 일괄 삭제하고자 하는 경우에는 임의의 파형에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여, Clear Window를 선택합니다 (그림 8).

그림 8. 모든 파형을 일괄 삭제하는 방법

Waveform Viewer의 Waveform Analyzer란

Waveform Analyzer는 각종 해석 및 연산 기능을 구비하고 있습니다. Waveform Analyzer를 기동하고자 하는 경우, 화면 오른쪽 상단의 Waveform Analyzer 아이콘을 클릭하면 (그림 9 위쪽), Waveform Analyzer의 기능 창이 열립니다. Waveform Analyzer 창의 하단에 각 기능 탭 Level, Time-Domain, Calculator, Transformations, Trigonometric의 5가지 오퍼레이션이 있습니다 (그림 9 아래쪽).

그림 9. Waveform Analyzer의 기동과 각종 기능

Waveform Analyzer 사용 예

Waveform Analyzer의 사용 예로서 주파수 표시를 예로 들어 설명하겠습니다. 그림 9는 앞서 예로 표시한 u1의 i (p1)과 net66, net75가 표시된 상태입니다. 이 중에서 net75의 스위칭 파형의 주파수를 표시해 보겠습니다.

알기 쉽도록 net75의 파형을 확대하고, Waveform Analyzer를 기동시킵니다 (순서는 크게 상관없음). 다음으로, Waveform Analyzer 창의 Time 탭 (그림 10 ①)을 클릭하여 Time-Domain Operation을 선택하고, 표시된 메뉴에서 Frequency (그림 10 ②)를 선택합니다. 그러면, 그림 10 ③이 Frequency로 바뀌고, 그림 10 ④에는 현재 표시되고 있는 파형명이 표시되어 선택이 가능한 상태가 되므로, 그 중에서 net75를 선택합니다. 그리고, 녹색 ▶ 버튼을 클릭하면 해석이 실행되어, net75의 파형도에 주파수가 표시됩니다 (그림 11).

그림 10. Waveform Analyzer를 통한 주파수 표시 순서

그림 11. Waveform Analyzer를 통한 주파수 표시 예

표시된 주파수의 텍스트에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하면, 표시 텍스트의 복사와 표시의 삭제가 가능합니다.