📘 02_plot_vgid - Vg–Id 特性の可視化
Visualizing Vg–Id Characteristics from SPICE Output
📄 概要｜Overview
このフォルダでは、前章で取得した SPICE ログファイル（.log）を Python で読み取り、
nMOS / pMOS の Vg–Id 特性カーブを可視化するツールを提供します。
基本的な matplotlib の機能のみを用い、MOSFET の電気特性を教育目的で直感的に理解できる構成としています。
This folder provides a tool to visualize Vg–Id characteristics of nMOS and pMOS devices,
by reading .log files generated from SPICE simulations. It is designed for educational purposes
using only basic matplotlib functionality to promote intuitive understanding of device behavior.
📁 フォルダ構成｜Folder Structure
| ファイル / フォルダ名 | 内容｜Description |
|---|---|
plot/plot_vgid.py |
Vg–Id 特性を描画する Python スクリプト Python script to plot Vg–Id curves |
./output/ |
.log ファイルを保存するフォルダ（実行結果出力）Directory for .log files generated from simulation |
🔧 前提環境｜Requirements
| 項目｜Item | 内容｜Details |
|---|---|
| 🐍 Python バージョン Python Version |
Python 3.x |
| 📦 必要ライブラリ Required Libraries |
matplotlib |
インストール例｜Example Installation:
pip install matplotlib
🚀 実行方法｜How to Run
🔹 基本的な実行
python plot_vgid.py
🔹 引数で .log ファイルを指定
python plot_vgid.py ../output/nfet_W1.0_L0.15.log
🔹 複数ファイルを一括描画（ワイルドカード対応）
python plot_vgid.py ../output/*.log
📈 出力例｜Example Output
プロットされるグラフ形式：
| 項目｜Item | 内容｜Details |
|---|---|
| X軸｜X-axis | ゲート電圧 Vg [V] |
| Y軸｜Y-axis | ドレイン電流 Id [μA] |
| 補助線｜Guides | 0μA ラインの水平線付き |
| 表示方法｜Display | nMOS / pMOS 両方の特性を同一グラフに重ねて表示 |
📝 補足事項｜Notes
.logファイルはngspice実行後にoutput/フォルダ内に生成されます（例：../01_setup_sky130_model/）。- デバイス種別（nMOS / pMOS）はファイル名または中身から自動識別されます。
- スクリプトは
matplotlibのみで構成されており、外部依存はありません。
🔗 関連リンク｜Related Links
| 項目｜Item | リンク｜Link |
|---|---|
| 🛠️ SPICEモデル準備 | ../01_setup_sky130_model/ |
| 📈 SPICE出力付き実験フォルダ | ../02_idvg_experiment/ |
| 💾 Sky130 PDK GitHub | https://github.com/google/skywater-pdk |
| 📊 matplotlib公式 | https://matplotlib.org/ |