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【回路設計DX】Pythonで自作した回路シミュレータ「PyMNA Pro」で、定番回路を秒速で解く(テンプレート機能編)

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Last updated at Posted at 2026-03-31

1. はじめに

回路設計の現場で、「ちょっとこの分圧比を確認したい」「オペアンプのゲインを計算したい」という場面は多々あります。
本格的なSPICEを立ち上げるまでもないけれど、手計算は面倒……。そんな「隙間」のニーズを埋めるために開発したのが、Pythonベースの回路解析ツール PyMNA Pro です。

今回は、難しいネットリストの記述をスキップして、すぐに解析を体験できる
「回路テンプレート(プリセット)」機能を紹介します。

2. インストール不要、すぐに解析

Python環境(NumPy, Matplotlib)があれば、複雑な設定なしで動作します。

ソースコード (GitHub)

ツールの全ソースコードは、以下のリポジトリで公開しています。

※MITライセンスで公開していますので、自由にご活用ください。

※2026/4/11 追記 最新のはこちらです。

3. 回路テンプレート(プリセット)で動かす3ステップ

使い方は非常にシンプルです。

  1. [プリセット] メニューから回路を選択する。
     
  2. [ロード] を押す。(自動でネットリストが展開されます)。
     左側 白文字部分がインプットになるネットリストです。
     
  3. [解析実行] ボタンをクリック。
     右側 緑文字が実行結果です。各ノード電圧が一瞬で表示されます。

image.png

これだけで、各ノードの電圧が瞬時に算出されます。
ロードボタン右の回路図表示でどのような回路かをすぐ確認できます。
(ネットリストを見ただけではわかりにくいため回路図を書きました。)

テンプレートのノード番号や抵抗値、電圧値、電流値、公差は編集可能です。
出力結果はコピーして別資料に貼り付けることもできます。

4. 収録されている定番テンプレートの紹介

回路図をプログラムにネットリストとしてプログラムに受け渡すイメージ
ネットリストを書くだけですべてのノードの計算が終わります。
LTspiceにはないワーストケース算出もあわせてできるのが売りです。

テンプレートの数値を触ってどこが変わるかを見てみると面白いかもしれません。

回路名 回路図 ネットリスト
R-2R Ladder 多くの抵抗接続も行列計算で一瞬です。image.png image.png
Superposition 重ね合わせの理。複数電源がある回路の振る舞い確認に。 image.png
Inverting Amp
Non-Inverting Amp
オペアンプの基本。
E要素(理想オペアンプ)の挙動をチェック。
image.pngimage.png
Current Monitor ハイサイドドライバの電流モニタ。
F要素(電流コピー)の使い方が学べます。 image.png
image.png

5. おわりに

「回路テンプレート」は、単なるサンプルではなく、設計の「型」を確認するためのスピードを追求した機能です。
まずは数値をいじって、その結果をリアルタイムに確認する楽しさを体感してみてください。
ソースコードは公開していますので、ご自身の環境に合わせて自由にカスタマイズしていただければ幸いです。

6.アップデート内容

実は前回リリース分から テンプレートのほかにも アップデートしています。

  • モンテカルロ解析機能の実装
    素子の公差(Tolerance)に基づいた統計的なバラツキ解析が可能になりました。設計マージンの定量的な評価を支援します。
     

  • テンプレート(プリセット)の回路図表示対応
    各テンプレートを選択した際、ネットリストと同時に対象の回路図を表示する機能を実装しました。接続構成を直感的に把握した上で解析を開始できます。
     

  • テンプレートの不備・誤記修正
    プリセット回路内のパラメータ記述や接続定義のミスを全面的に見直し、シミュレーションの整合性を向上させました。

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