基于EWB電子電路的電子仿真實驗研究 畢業(yè)論文完整版2014

1、分類號：無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 電子電路的電子仿真實驗研究英文并列題目Electronic circuit electronic emulation research laboratory院 系 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院 班 級 微電子31131 學(xué)生姓名 張圓圓 學(xué) 號 3090113133 所在團隊 指導(dǎo)老師（1） 陳慧 職 稱 講 師 指導(dǎo)老師（2） 祁德奎 職 稱 工程師 答辯委員會主任 劉全勝 主答辯人 徐鋒 二 零 一 四 年 四 月畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 開 題 報 告學(xué)生姓名張圓圓學(xué)號3090113133班級微電子31131所屬院系專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院微電子技術(shù)指導(dǎo)

2、教師陳慧職稱講師所在部門物聯(lián)網(wǎng)畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 電子電路的電子仿真實驗研究題目類型工程設(shè)計（項目）論文類作品設(shè)計類其他1、 選題簡介、意義選題簡介：隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，電子電路的設(shè)計也越來越重要。人工設(shè)計，制作試驗板，傳統(tǒng)的定型前幾個周期，然后修改產(chǎn)品設(shè)計調(diào)試未必由計算機輔助設(shè)計被替換，因為這耗費時間和昂貴的設(shè)計調(diào)試方法不僅增加了資源的產(chǎn)品開發(fā)費用，空間和設(shè)備也試點工作的限制。為了克服這些困難，加拿大交互式圖像科技推出Windows95/98/NT操作系統(tǒng)基于EDA軟件（ Electronics Workbench的“電子工作臺”， EWB ） ?？赡苁遣煌愋偷姆抡骐娐返?/p>

3、混合電路的組合。EWB是用在計算機上作為電子線路設(shè)計模擬和仿真的新的軟件包，是一個具有很高實用價值的計算機輔助設(shè)計工具。目前在電子工程設(shè)計等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。和流行的電路仿真軟件相比， EWB具有界面直觀，操作簡便。它改變了一些不便電路仿真軟件使用文本輸入電路，在創(chuàng)建電路的軟件，測試設(shè)備等部件的選擇，可以直接選擇從屏幕上的圖形和圖形化測試儀器和外貌很相似，從而大大提高電子設(shè)計的效率。另外，從另一個角度來看，隨著計算機技術(shù)和集成電路技術(shù)，現(xiàn)代電子和電氣設(shè)計的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入了電子設(shè)計自動化（EDA ）的時代，是指使用電子產(chǎn)品的前期工作虛擬仿真調(diào)試已成為發(fā)展的必然趨勢。通過實際的電子電路仿真分析

4、，以提高電路的分析，設(shè)計和創(chuàng)新。另一種MULTISIM仿真軟件也有同樣強大，它是一個基于Windows的仿真工具，用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計。它包含一個圖形輸入，電路硬件描述語言輸入電路原理圖，還擁有豐富的仿真分析能力。還結(jié)合了直觀的捕捉和功能強大的仿真，快速，方便，高效地進(jìn)行電路設(shè)計和驗證。選題意義：仿真實驗可以克服替換現(xiàn)有的實驗條件下的物理限制，充分發(fā)揮教師和學(xué)生，以提高對實際問題的深度和程度的人們認(rèn)識水平的想象力和創(chuàng)造力。例如，如果你改變電阻值，看看效果，如果前一種實用的測試中，我們需要找到合適的電阻值，然后進(jìn)入電路，但對于仿真軟件，只需將之擊鼠標(biāo)，改變參數(shù)，你可以看到效果。此外，

5、仿真設(shè)計，以取代傳統(tǒng)的設(shè)計，可以縮短開發(fā)周期，提高了經(jīng)濟性。系統(tǒng)的可行性： EWB5.12仿真軟件的功能非常強大，真正的得到電路的仿真結(jié)果約100。并且，它就像在實驗室現(xiàn)場工作作為桌面提供了示波器，信號發(fā)生器，掃頻儀，邏輯分析儀和數(shù)字信號發(fā)生器，邏輯轉(zhuǎn)換器，萬用表等廣播電視設(shè)備的設(shè)計，測試和維護(hù)所必需的設(shè)備，儀器儀表工具。使用該方法的EWB虛擬電子工作臺，即通過計算機模擬軟件來模擬電子電路的分析。同樣MULTISIM也繼承EWB 這些優(yōu)點，并且增加了射頻電路仿真功能;大大擴展組件庫;添加一個組件編輯器;擴展測試功能電路;增加了瓦特表，失真度分析儀，網(wǎng)絡(luò)分析儀，如虛擬儀器，并同時允許多臺儀器;組

6、件之間的連接改進(jìn)，允許任意方向;支持電路仿真和設(shè)計的VHDL和VERILOG語言;處理電路可以作為一個組件，它允許用戶自定義屬性部件等使用。 二、課題綜述（課題研究，主要研究的內(nèi)容，要解決的問題，預(yù)期目標(biāo)，研究步驟、方法及措施等） 1.)研究的主要問題通過使用EWB軟件對電路進(jìn)行設(shè)計和實驗仿真，再看EWB軟件研究和普通實物研究之間的相互比較，從而找出使用EWB軟件所帶來的意義和功能。進(jìn)一步了解通過仿真軟件來代替實物的電子電路方面研究。2.)要解決的問題首先要熟練EWB的基本操作使用，掌握一定的電路測試方法，并盡可能在仿真之前假想出EWB是否會出現(xiàn)軟件問題并帶來的各種結(jié)果進(jìn)行分析。我們還要了解庫

7、，庫元件和了解分析設(shè)置的方法。 EWB軟件與需要電子電路裝置連接完成后，操作儀表盤的形狀和模式的軟件是類似的實物，測量結(jié)果是否可以實時顯示。3.)預(yù)期目標(biāo)軟件儀器控制面板外觀和操作實物相似，測量結(jié)果可以實時顯示。它可以與其它流行的電路設(shè)計和制版的數(shù)據(jù)交換軟件，各種電路進(jìn)行分析。4.)使用EWB步驟及措施用虛擬器件建立一個新的電路模塊; 選擇元件的模式，器件的參數(shù)值和器件符號; 將所需要的設(shè)備和器件電源等連接起來; 對器件參數(shù)和電路功能進(jìn)行分析處理; 調(diào)試電路進(jìn)行仿真仿真; 保存原理圖和仿真實驗結(jié)果結(jié)果。4.)研究方法及措施方法首先我們在了解和熟悉EWB軟件之后，我們要對我們研究的電路進(jìn)行研究，

8、從畫電路圖設(shè)計到實物圖連接完成再到實物圖功能調(diào)試，調(diào)試期間我們要盡可能地通過改變實物參數(shù)和器件得到更多的實驗研究結(jié)果并且將其結(jié)果記錄下來。我們利用仿真軟件EWB或者M(jìn)ULTISIM，在電腦上繪畫連接同樣的電路圖，然后按照之前實物圖的操作流程同樣改變相同器件的參數(shù)或者同樣的器件，啟動軟件仿真功能觀察通過仿真軟件在原圖，改變參數(shù)，改變器件的前提下的到的結(jié)果。把實物圖研究的結(jié)果與仿真軟件仿真的結(jié)果進(jìn)行對比。措施如果得到的結(jié)果兩者相似，那么我們可以認(rèn)為仿真軟件的神奇強大之處，以及對仿真軟件實驗的研究的認(rèn)同。如果兩者結(jié)果不同，那么我要對其不同結(jié)果的原因進(jìn)行研究，是軟件問題還是人為失誤方面探究，并且對實物

9、與軟件種方法進(jìn)行分析。三、設(shè)計（論文）體系、結(jié)構(gòu)（大綱）論文體系EWB電子電路仿真實驗研究仿真軟件調(diào)查電子電路研究現(xiàn)狀分析仿真軟件電路研究分析EWB電子電路仿真實驗研究EWB仿真電路應(yīng)用案例分析結(jié)論論文大綱1.）序論1.對如今電子電路實驗研究的發(fā)展和背景進(jìn)行簡單地介紹，并對仿真軟件進(jìn)行介紹和它的發(fā)展功能以及基本使用情況和它的重要意義。2.）本論1.電子電路的仿真實驗研究如今現(xiàn)狀，以及高科技仿真軟件的出現(xiàn)對電子電路研究帶來的影響及重大意義。并對仿真軟件進(jìn)行描述。2.利用仿真軟件對電子電路進(jìn)行應(yīng)用仿真實驗，了解仿真軟件的仿真實驗過程。并認(rèn)識仿真軟件代替實物電路研究的意義。3.對EWB和MULTIS

10、IM兩種軟件進(jìn)行簡單地比較，并簡要分析。3.）結(jié)論指導(dǎo)教師意見：簽字： 年 月 日 院（系）審批意見：簽章： 年 月 日 5畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書2013年 12 月 18 日畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目電子電路的電子仿真實驗研究題目來源自擬指導(dǎo)教師陳慧職稱講師所在部門物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院學(xué)生姓名張圓圓學(xué)號3090113133班 級微電子31131所屬院系專業(yè)微電子技術(shù)外語翻譯要求良好課題需要完成的任務(wù)1、可行性方案分析及方案論述。2、提供研究電路的基本結(jié)構(gòu)及性能。3、分析電路及給出仿真過程和分析結(jié)果，說明其優(yōu)越性。4、畢業(yè)設(shè)計小結(jié)課題計 劃 安 排序號內(nèi) 容時 間 安 排1查資料，調(diào)研參觀，初步方案設(shè)計

11、第一周2學(xué)習(xí)使用專用軟件第二周3學(xué)習(xí)使用專用軟件繪圖設(shè)計電路第三周到第六周4寫出各類文檔說明書及畢業(yè)論文，并進(jìn)行修改。第七周到第八周計劃答辯時間2014年4月14日-20日答辯提交資料開題報告、論文教研室主任審核 意見簽名： 電子電路的電子仿真實驗研究摘要：本文概述了一個實用的電子電路設(shè)計與仿真軟件，（ElectronicsWorkbench5.0）EWB5.0?，F(xiàn)在，如果有一臺PC計算機結(jié)合電路設(shè)計與仿真軟件EWB5.0，你可以無需使用實際電路板，通過采用虛擬儀器和設(shè)備也可以完成各種復(fù)雜的電路設(shè)計，實驗電路仿真和分析結(jié)果基本與實際情況相同。 EWB5.0是加拿大的互動Image Techno

12、logies最新的32位Windows版本的純計算機輔助電子電路設(shè)計與仿真軟件。它的使用安裝硬盤空間大約是16M，即使是懂得一點的電路基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)計算機知識，短短幾個小時內(nèi)就能掌握它的使用。 EWB仿真設(shè)計節(jié)約了實驗的成本，也可以更加清晰和簡潔地改變參數(shù)了解更多的電路和它的原理圖。關(guān)鍵詞：元器件模型;虛擬儀器；仿真；軟件Experimental study of electronic simulation of electronic circuitsAbstract; This paper outlines a practical electronic circuit design and

13、simulation software, (ElectronicsWorkbench5.0) EWB5.0. Now, if you have a PC computer combining circuit design and simulation software EWB5.0, you may need to use the actual circuit board, through the use of virtual instruments and equipment can also complete a variety of complex circuit design, cir

14、cuit simulation and analysis of the experimental results of fundamental and practical same situation. EWB5.0 Interactive Image Technologies is Canada's newest 32-bit Windows version of pure computer-aided electronic circuit design and simulation software. It is about the use of hard disk space t

15、o install 16M, even know a little basic knowledge and basic circuit computer knowledge, you can master it in just a few hours of use. EWB simulation experiments designed to cost savings, but also can be more clear and concise understanding of changing the parameters of the circuit and it's more

16、schematicKey words: motion control, autopilot, neural , GIS目錄第一章 前言81.1EWB簡介81.2EWB系統(tǒng)的組成91.3 EWB的使用101.4EWB的基本操作12第二章EWB仿真技術(shù)在電子線路分析中的應(yīng)用132.1軟件功能及特點132.2仿真分析軟件的設(shè)計過程132.3電子電路仿真軟件仿真分析實例中的實際應(yīng)用142.4電路仿真與分析172.5設(shè)計指標(biāo)測試18第三章 EWB在模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)中的應(yīng)用193.1使用模擬電子技術(shù)EWB的必要性193.2研究方法與內(nèi)容193.3單極共射放大器的設(shè)計與分析203.4EWB在數(shù)字電路中的應(yīng)用

17、263.5簡化并轉(zhuǎn)化研究EWB的邏輯功能26第四章MULTISIM在電子電路中的應(yīng)用294.1MULTISIM在電子技術(shù)的應(yīng)用294.2在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用314.3EWB與MULTISIM的簡單比較34結(jié)論35致謝36參考文獻(xiàn)37第一章 前言1.1EWB簡介電子技術(shù)人員在研究產(chǎn)品時，從開發(fā)產(chǎn)品，到產(chǎn)品完成后期時，只有在確定實際調(diào)試達(dá)到了設(shè)計性能的要求才可以算產(chǎn)品研究成功。最傳統(tǒng)的檢驗方法就是焊接實物電路板，或在“面包板”上按順序連接好器件和導(dǎo)線，并通過儀器來多次測量調(diào)整元器件參數(shù)甚至于改變原電路的結(jié)構(gòu)直至滿足測試的設(shè)計要求。實際調(diào)試工作需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和豐富各種組件進(jìn)行搭配調(diào)試，如果沒有這些

18、準(zhǔn)備工作，這將對產(chǎn)品的調(diào)試工作有巨大困難。因此，對于這樣的產(chǎn)品設(shè)計，它不但生產(chǎn)效率低下，周期長，更加無法適應(yīng)生存在這個電子產(chǎn)品高科技發(fā)展的信息時代。隨著電子技術(shù)，電路設(shè)計規(guī)模也越來越大。所以采用傳統(tǒng)實物設(shè)計方法來快速發(fā)展，幾乎是難以成功的，更加是不現(xiàn)實?，F(xiàn)在，如果有一臺PC結(jié)合電路設(shè)計與仿真軟件EWB5.0 （電子Workbench5.0 ），你可以在沒有實物的條件下，可以通過虛擬儀器和設(shè)備來完成各種復(fù)雜的電路設(shè)計，重要的是實驗分析結(jié)果和仿真結(jié)果幾乎是一樣的。 EWB5.0是加拿大的互動Image Technologies公司最新的32位Windows版本的純計算機輔助電子電路設(shè)計與仿真軟件。

19、標(biāo)準(zhǔn)安裝它大概需要1 6M的硬盤，對于有基礎(chǔ)電路知識和計算機知識的人，只需要幾個小時便可以了解它的使用。今天的EDA電路設(shè)計已經(jīng)發(fā)展成為自動化軟件，在廣播電視的設(shè)計，檢查和維護(hù)方面都得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而，與其它專業(yè)比較，在從事廣播電視設(shè)備的設(shè)計，測試和維護(hù)的工程技術(shù)員，他們直接使用EDA來進(jìn)行工作的并不是很多。另外，由于它們的軟件的特性的理解并不夠全面，未能充分發(fā)揮其在廣播和電視的作用，EDA使用者就針對它的使用情況介紹給廣播電視的朋友，以此使用這種電腦輔助分折來提高效率，提高廣播電視設(shè)備電路設(shè)計，測試和維護(hù)水平。以達(dá)到相互交流的目的。實際上EDA技術(shù)已應(yīng)用到國外的各種行業(yè)，并形成主流

20、涉及到各個方面。任何電路設(shè)計，廣播電視設(shè)備，基本上都是應(yīng)用在電子輔助設(shè)計軟件。但毫無疑問， EWB(Electronics Workbench) 軟件依然有著巨大的作用。它也是EDA設(shè)計軟件之一。利用EWB仿真設(shè)計節(jié)約了實物成本，重要的是它可以擴展到更多的電路進(jìn)行分析。1.2EWB系統(tǒng)的組成EWB系統(tǒng)是由作為一種實用的電子實驗室，主要由以下幾部分組成：組件欄，電路工作空間仿真電源開關(guān)，電路描述區(qū)。如圖1所示的標(biāo)準(zhǔn)工作界面。圖 1: EWB的主要組成部分用于存儲各種組件和測試設(shè)備的元器件欄，用戶可以調(diào)用這些器件作為所需的組件和測試設(shè)備之一。各種元器件按類別存放在不同的庫中，如二極管庫類的各種組件

21、組件欄，晶體管庫，模擬集成電路庫。仿真設(shè)備和實物的儀表面板具有相同的調(diào)節(jié)按鈕，調(diào)試方便。工作區(qū)是電路工作界面的中心區(qū)域，它就像實驗室的工作平臺，可以將各種元器件和測試設(shè)備安放在這里，在工作區(qū)連接設(shè)計電路。連接并接好仿真測試儀器，單擊仿真電源開關(guān)，可以模擬電路測試。打開測試設(shè)備，檢測結(jié)果可以觀察到;再次單擊仿真電源開關(guān)，就可以停止對電路進(jìn)行仿真測試。1.3 EWB的使用電子工作平臺（簡稱EWB ） ，被稱為中國的電子工程師模擬工作室。該軟件是加拿大交換圖像技術(shù)有限公司（交互式圖像技術(shù)有限公司）在90年代初推出的EDA軟件。在國內(nèi)使用EWB軟件，卻是沒有多久的事情。 EWB目前比較常見的工作環(huán)境W

22、indows95/98的電子工作（簡稱EWB5.12 ） ，該公司最近推出了新的EWB版本電子電路設(shè)計與仿真軟件EWB6.0版本。在許多應(yīng)用在計算機電路仿真軟件EWB中， EWB5.12軟件作為一種方便的實驗室。和其他的EDA仿真軟件比較，它是比較小的了，只有幾兆之一。且相比于單一的功能，它似乎不太可能成為主流EDA軟件主流軟件，但是對于模擬數(shù)字電路混合實驗仿真確是有著巨大的優(yōu)勢。然而， EWB5.12仿真軟件的功能卻十分強大，它的實際電路的模擬結(jié)果約100 。并且，它就像現(xiàn)場在實驗室或在工作現(xiàn)場那樣提供了示波器，信號發(fā)生器，掃頻儀，邏輯分析儀和數(shù)字信號發(fā)生器，邏輯轉(zhuǎn)換器，萬用表等廣播電視設(shè)備

23、的設(shè)計，測試和維護(hù)的必備設(shè)備，儀器儀表工具。 EWB5.12軟件器件庫包含了許多大公司在國內(nèi)和國外的晶體管元器件，集成電路和數(shù)字門電路芯片。沒有設(shè)備庫組件，也可以從外部模塊導(dǎo)入。EWB5.12電路仿真軟件是眾多的電路中最易上手的。它的工作非常直觀的界面，圖表和工具都在同一個窗口，即使是未使用過它的工程技術(shù)人員，稍加學(xué)習(xí)就可以熟練應(yīng)用軟件?，F(xiàn)代廣播電視設(shè)備電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜， EWB5.12軟件，可以使你在許多電路設(shè)計、檢測與維護(hù)中無須動用電烙鐵就可以知道它的結(jié)果，但如果你想更換部件或更改組件參數(shù)，只需點點鼠標(biāo)。Electronics Workbench的設(shè)計就像一個實驗工作區(qū)“面包板” ，在上面可以

24、創(chuàng)建各種電路仿真的。電子作業(yè)平臺設(shè)備庫為用戶提供了超過350種常用的模擬和數(shù)字設(shè)備，設(shè)計和測試可任意調(diào)用。在仿真中的虛擬設(shè)備可以被設(shè)置為一個理想的模式和實時模式，和一些虛擬設(shè)備可以可視化，如紅色，可以發(fā)出發(fā)光二極管，邏輯探針可顯示為一個邏輯筆作為高與低直接電路節(jié)點，繼電器和開關(guān)操作可以切換接觸器，熔斷器可以燒斷，燈泡可以燒毀，蜂鳴器可以發(fā)出不同音調(diào)的聲音，電位器的觸點可以按比例移動改變阻值。虛擬儀器的Electronics Workbench庫存放著數(shù)顯電流表，數(shù)顯電壓表，數(shù)字萬用表， 1000MHz的雙通道數(shù)字存儲示波器， 999MHz數(shù)字函數(shù)發(fā)生器，電路的頻率響應(yīng)，可直接顯示波德繪圖儀，

25、16 通道數(shù)字信號邏輯分析儀， 16位的數(shù)字信號發(fā)生器等，這些虛擬儀器可以隨時拖放到工作區(qū)中要測試的電路上，并顯示直接有關(guān)的數(shù)據(jù)或波形。電子工作臺還具有強大的分析功能，可交直流工作點分析，瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析，高版本的EWB還傅里葉變換分析，噪聲和失真分析，零極點分析和蒙特卡洛和許多其他。1.4EWB的基本操作電路的輸入與仿真過程包括下列步驟：電器元件的安置、對器件參數(shù)的值設(shè)定、設(shè)置元器件的符號、調(diào)整元器件的擺放位置、電路的連接、安放并接通仿真儀器、打開電路并調(diào)試仿真。通過觀察窗或者使用儀器，觀察仿真出來的圖表結(jié)果。1.4.1放置元器件 打開元器件庫，在庫中選擇所需的元件，用鼠標(biāo)拖至工作區(qū)。1.4.

26、2對元件進(jìn)行賦值雙擊元素或所選元素，點擊圖標(biāo)組件屬性，該組件的屬性對話框出現(xiàn)在該對話框中可以分配到的元素，并設(shè)置標(biāo)簽等操作。1.4.3調(diào)整元件在電路工作區(qū)的位置和方向用鼠標(biāo)拖動的元器件，在調(diào)整工作區(qū)元素的位置;點擊旋轉(zhuǎn)選擇組件，水平翻轉(zhuǎn)，垂直翻轉(zhuǎn)圖標(biāo)來調(diào)整元器件的方向。1.4.4連接電路光標(biāo)移動至某個組件的連接點，連接點會出現(xiàn)在一個黑色的小點，按住鼠標(biāo)左鍵不放，移動鼠標(biāo)時，光標(biāo)點到連接點的連接點的另一個元素是另一個小黑點，松開鼠標(biāo)，對應(yīng)于連接點的兩個組成部分將被連接在一起。 當(dāng)鼠標(biāo)指向連接，按住鼠標(biāo)左鍵，移動鼠標(biāo)，就可以調(diào)整連接的位置。 當(dāng)鼠標(biāo)指針指向一個連接端點，一個小黑點出現(xiàn)時，按下并按住

27、鼠標(biāo)左鍵不放，移動鼠標(biāo)，就可以撤銷連線。1.4.5放置并連接測試儀器單擊儀器庫，在庫中選擇所需的儀器，用鼠標(biāo)拖至工作區(qū)。將儀器與測試點相連。1.4.6運行電路開始仿真單擊仿真電源開關(guān)，電路開始運行。1.4.7觀察仿真結(jié)果雙擊該工具可以打開儀器窗口，你可以觀察到實驗的結(jié)果;或單擊顯示圖表命令，可以觀察到的測試數(shù)據(jù)或電路的測試波形。第二章EWB仿真技術(shù)在電子線路分析中的應(yīng)用2.1軟件功能及特點EWB軟件是一個混合模擬與數(shù)字電路EDA的仿真軟件，這是十分強大的仿真，它的器件庫里面包容了許多大的公司擁有的晶體管元器件，集成電路與數(shù)字門電路，該設(shè)備是并沒有庫組件，你還可以導(dǎo)入外部的模塊，在眾多的電路仿真

28、試驗軟件里面， EWB的學(xué)習(xí)很簡單，此外它的工作界面是非常直觀的，原理圖與工具是在同一個窗口中，從來沒有學(xué)習(xí)過得人只要稍微學(xué)一下就可以熟練應(yīng)用。對于從事電子設(shè)計的人員來說，這是一個非常好用的EDA仿真工具，許多電子電路你不需要用電烙鐵就可觀察到它的仿真結(jié)果,但如果你想更換部件或改變元件的參數(shù)，只需電動鼠標(biāo)就可改變它的參數(shù)，此外也可以用它來作為輔助電氣知識的使用的教育軟件，它可以讓你看到直接從屏幕上觀察到各種電路的輸出波形。 EWB的兼容性也是不錯的，它也可以導(dǎo)出被ORCAD或PROTEL讀出的文件格式。EWB有一個更完整的功能分析，它不僅可以完成瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)的電路分析，時域與頻域分析，線性與非線

29、性電路的分析程序與分析裝置比如電路的噪聲分析，而且還具備離散傅里葉分析，零極點的電路分析，各種電路的分析和AC-DC靈敏度分析。總之虛擬平臺的開發(fā)是人們在電子和電工實驗研究的一大發(fā)明,為電子電路的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。2.2仿真分析軟件的設(shè)計過程EWB軟件具有最明顯的特征：一是逼真的模擬方法，對于元器件，儀器和實際情況的選擇是非常相似的。它不僅具備了成千上萬的電路元件庫去供選擇，而且還提供了各種理想的元件，如分析方面有特殊的需要，可以對選擇的設(shè)備型號或特定類型進(jìn)行定位。作為虛擬電子工作臺的EWB軟件提供了更詳細(xì)的電路分析工具，不僅可以完成電路噪聲線性和穩(wěn)態(tài)分析，在時域與頻域分析，設(shè)備與非線性分析

30、，電路分析與常規(guī)的電路瞬態(tài)失真分析，此外還有離散傅里葉分析，電路零極點分析，敏感性分析與電容的容差分析等大概14種電路的分析，它還可以幫設(shè)計人員進(jìn)行分析各種故障，例開路，短路，和不同的程度漏電情況，從而觀察在不同故障條件的狀態(tài)下的各種電路的狀態(tài)。如圖2所示。完整電路分析設(shè)計計電路原理圖分析設(shè)計電路原理圖靜態(tài)分析交流分析直流分析設(shè)計指標(biāo)改變參數(shù)改變參數(shù)改變參數(shù)波形合適否直流量合適否交流指標(biāo)合適否結(jié)束結(jié)束結(jié)束圖2仿真軟件的設(shè)計過程在模擬過程中，它也可以保存仿真的所有實驗數(shù)據(jù)，列出實驗的組件，測試設(shè)備與存儲，顯示的波形以及測量的數(shù)據(jù)。EWB儀器庫中放有7臺的儀器供使用，它們分別是數(shù)字萬用表，函數(shù)發(fā)生

31、器，波特圖，示波器，數(shù)字信號發(fā)生器，邏輯分析儀與邏輯轉(zhuǎn)換儀。當(dāng)連接電路的時侯，儀器以圖標(biāo)形式存在。此外該軟件的創(chuàng)建電路圖所需元器件庫和目前常見電子線路的分析軟件的元器件庫是完全兼容，兩者是可以之間轉(zhuǎn)換。而對于完成的電路的文件，可以直接輸出到排版上，例ORCAD等印制電路板的PCB設(shè)計件，從而加快了電子產(chǎn)品的高速的進(jìn)步，也提高工作的效率。2.3電子電路仿真軟件仿真分析實例中的實際應(yīng)用利用EWB虛擬的電子工作平臺，即計算機軟件的模擬方法，對電子電路仿真分析，以下是關(guān)于穩(wěn)壓電源的電路，詳細(xì)說明他們的操作方法，并了解電路仿真分析中的方法。 主題和指標(biāo)：做一個串聯(lián)式穩(wěn)壓電源，13V的輸出電壓，500mA

32、的電流是最大大輸出，電源電壓波動±10，穩(wěn)壓的系數(shù)是SR<0.05， 2540的工作溫度。2.3.1編輯電路原理圖（1）首先， 在Windows界面時雙擊該圖標(biāo)進(jìn)入EWB的主窗口，主窗口是最大的區(qū)域性電路工作區(qū)，在這里進(jìn)行線路圖的編輯和調(diào)試。接著，從設(shè)備庫中挑選出需要的所有組件。元件包括在組件的庫欄中，單擊該設(shè)備的圖標(biāo)，打開組件的庫。然后從組件庫拖放組件到電路的工作區(qū)。 在圖3中要尋找5.6K的電阻器，點擊基本元件庫，發(fā)現(xiàn)電阻器圖標(biāo)，把他拖向窗口工作區(qū)。系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置為1Kohm 。選擇組件，單擊Component PROPERIES銨鈕來修改它的阻值。類似地，可調(diào)節(jié)的電容器，三

33、級管等裝置。為了將設(shè)備按照示意位置可適當(dāng)旋轉(zhuǎn)部件（器件被選中，按Ctrl + R ） 。（2）連接導(dǎo)線。點擊鼠標(biāo)指針組件會出現(xiàn)一個端點，按下鼠標(biāo)左鍵并不放松拖動至另一個導(dǎo)線或者元件組至其端點。一旦連接，導(dǎo)線會自動的選擇合適的方向，不會與其他的部件或設(shè)備發(fā)生交叉。原理圖的編輯完成，如圖3所示。 圖3 導(dǎo)線連接圖2.3.2儀器表使用組件可以從相應(yīng)的儀器庫從庫中圖標(biāo)拖動到電路工作區(qū)，在儀器的圖標(biāo)上，有的端點是用于將儀器接到電路中。比如在這個題目中，使用了示波器。如圖4所示，四個端子（A通道側(cè)，B側(cè)的通道，觸發(fā)端，接地），你需要觀察波形的時候，你可以雙擊該圖標(biāo)就可以了。圖4 示波器連接2.3.3示波器

34、的操作方法展開-面板展開按鈕;時基-基控制;觸發(fā)-觸發(fā)控制;邊緣-上（下）邊沿觸發(fā);級別-觸發(fā)電平;觸發(fā)信號選擇按鈕：自動（自動觸發(fā)按鈕）; A，B（A，B通道的觸發(fā)按鈕）;外部（外部的按鈕）X（Y）的位置- X（Y）軸偏移;Y / T，B / A，A / B-顯示模式選擇按鈕（幅度/時間，B通道/ A通道，A通道/ B通道）;交流，0，直流- Y軸輸入按鈕（AC，0， DC）。（1）測試電路的頻率特性曲線2.4電路仿真與分析（1）仿真的步驟仿真分析儀器在仿真前先雙擊一下打開面板。準(zhǔn)備進(jìn)行仿真調(diào)試。按電路啟動/停止開關(guān)，仿真分析開始。如果再按電路的重新啟動/停止開關(guān)，仿真將暫停，電路運行時，調(diào)

35、整儀器的時基與通道，這樣才波形正常。（2）仿真輸出結(jié)果萬用表的整流濾波可以用EWB的工作臺上的萬用表和示波器來觀察電路的輸出結(jié)果。用萬用表測得整流濾波的電壓時18.8，在圖5中中所示是濾波波形的一些結(jié)果圖，圖6是通過示波器觀察到的電壓波形圖。 圖2-3濾波波形脈沖 圖2-5濾波電壓波形穩(wěn)壓電路在模擬短路的輸出時，電網(wǎng)波動為242V時，這是很難在實物實驗得到的，但用EWB卻非常容易。先在輸出的地方連接一個負(fù)載電阻，阻值接近，若是110，再模擬波動，直接單擊電壓，將電壓增加，再將電流表接在電路中。電流表的顯示為1A。觀察如圖6所示波形圖，電壓均值大概為5.5。 圖7 調(diào)整管波形2.5設(shè)計指標(biāo)測試（

36、1）輸出的電壓理論可得V0=（R2 + R1）×（VZ+ VBE）/ R2=13.2V，用EWB測試，用電壓表測得的輸出的電壓V0=13.2V。（2）穩(wěn)壓系數(shù)SR，穩(wěn)壓系數(shù)的理論值計算Av2=ß2RC/(R1/R2)+rbe+(1+ ß2)r2=119。SrVD1（nAv2VD0）002005，從理論上滿足設(shè)計的要求。 EWB仿真電子電路，鼠標(biāo)雙擊電網(wǎng)，根據(jù)要求由220至230，電壓表顯示的輸出的壓值是13.3V，從而： SR =13.3-12.2/230-220=0.01<0.05 因此，設(shè)計滿足指標(biāo)。（3）調(diào)試參數(shù)來確定最佳設(shè)計方案如果上述電路的模擬分析

37、不能夠符合設(shè)計要求，那么我們可以從對元器件的參數(shù)或者元器件進(jìn)行處理，通過不斷調(diào)整最終完成要求，確定電路原理圖。對于阻值更改我們只需鼠標(biāo)雙擊阻值再輸入需要值就好，然后繼續(xù)仿真直到得到符合的結(jié)果。相反在實際電路研究中得到結(jié)果是很麻煩的。第三章 EWB在模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)中的應(yīng)用3.1使用模擬電子技術(shù)EWB的必要性一直以來，模擬技術(shù)的學(xué)習(xí)。是基于理論教學(xué)，課程實驗和課程設(shè)計相結(jié)合的，實驗教學(xué)組成。我們在課程學(xué)習(xí)中，實踐與理論教學(xué)相結(jié)合，在計算機的電子設(shè)計自動化軟件的Electronics Workbench基礎(chǔ)上，在計算機上進(jìn)行基礎(chǔ)模擬的實驗，作為輔助教材。增強自身對電路的認(rèn)識，掌握基本的各種儀器使用

38、，測試方法及電路參數(shù)。我們在學(xué)習(xí)中用的是Windows98平臺上的EWB50.C軟件。老師也可以利用多媒體教學(xué)平臺演示完成實驗教學(xué)內(nèi)容，我們也可以參考有關(guān)資料完成實驗。通過人機對話的方式，進(jìn)行接觸和大家一起雙手組件接線，參數(shù)設(shè)置電路。邊連線和測試，邊修改與分析，并將結(jié)果與理論相比較。并通過EWB軟件“組件屬性”可以調(diào)整和修改元件的參數(shù)，分析各元件的參數(shù)改變對電路的作用及影響。在調(diào)試和測量中學(xué)習(xí)加深了解。在該實驗中，實驗與理論的有機結(jié)合。使我們更加深刻的對理論知識的學(xué)習(xí)。3.2研究方法與內(nèi)容實驗方法中的流程圖如圖8所示所示，結(jié)合具體的學(xué)習(xí)電路基礎(chǔ)內(nèi)容，將原理圖，用EWB軟件連接電路，對電路器件參

39、數(shù)進(jìn)行統(tǒng)測，通過EWB來進(jìn)行測量。然后根據(jù)電路的要求改變部分器件參數(shù)，接著觀看仿真情況并記錄下來與理論計算相對比。用模擬連接電路電路原理圖確定元件參數(shù)用虛擬儀器測實驗數(shù)據(jù)實驗結(jié)果是否正確分析電路調(diào)整電路數(shù)據(jù)分析實驗報告結(jié)束圖8實驗流程圖3.3單極共射放大器的設(shè)計與分析如圖具有分壓式的串聯(lián)電流的負(fù)反饋穩(wěn)定的偏置共射級電路，如圖9所示。圖9原理圖3.3.1電路指標(biāo)的要求（1）輸出的電壓峰值：VOP-P>2V。 （2）電壓的放大倍數(shù)：AUI>20。 (3) 頻帶要求：下限FL30Hz；上限FH2MHz。(4) 輸入的阻抗：RI1k；輸出的阻抗：Ro2k。(5) 要求：采用穩(wěn)定的偏置電路，

40、確保電路的工作點穩(wěn)定。3.3.2.設(shè)計過程（1）取VCC =12V，RC為2k。（2）由于VOP-P>2V，UCEM>1V，采取降低上述的失真UCEQ=3V。因為UCEM>1V，ICQ= UCEM/ RCRL=1mA時，取ICQ1.5毫安。 （3）采用雙極的晶體管2N2222A，假定=100，Ube=0.7伏，IBQ=1.5毫安=0.015毫安，Re 1=1k，UEQ=1.5V，UBQ=2.1V，RB2=2.1V/ 10IbQ=14k，Rb1= Vcc-UbQ/10IbQ=64k，C1 = C2= CE =50F。3.3.3性能驗證（1）直流工作點的分析：ICQ=1.58毫安

41、，UCEQ=7.1V。 （2）采用提供的虛擬源與示波器，如圖9是失真的輸出傳感器波形。 （3）利用交流分析的功能， FL=90Hz，F(xiàn)H=4.5MHz，Au=26。FL不符合要求。 圖9 放大器輸出電壓波形3.3.4串入R2后放大器電路圖圖10放大器電路3.3.5解決方法(1) 適當(dāng)?shù)卦龃驣CQ，失真變化不大，但Au有點增加；Rb1=41k，ICQ=2.35mA,得UCEQ=5V。在Re1回路串入Re2，Re2=0.025k，輸出波形如圖11所示，性能明顯改善。Au=24，UOM=1.4V，F(xiàn)L=42Hz，F(xiàn)H=7.5MHz，表明負(fù)反饋具有減少非線性失真，展寬頻帶的作用。(2) 利用參數(shù)掃描分

42、析功能，對C1、C2進(jìn)行參數(shù)掃描，范圍50200F，F(xiàn)L變化很小。對CE參數(shù)掃描，范圍100200F，F(xiàn)L變化很大，見圖11，CE=150F時，F(xiàn)L=24Hz。取200F，F(xiàn)L=21Hz。圖11不同頻率時曲線圖3.3.6求輸入電阻RI、輸出電阻Ro利用該測量方法中，輸入電流為10.71A，當(dāng)RL開路時，測得的輸出電壓U'O=2.500V，RL訪問時間，為UO=1.258V。求輸入電阻RI。 RI為等于輸入電壓/輸入電流 - 源極電阻R，RI =50mV/10.71A-0.1k=4.569k。 RO = RL（ U'O/ UO1-1）=2k的（2.500V/1.258V-1）=1

43、.97k。3.3.7 測量RI、Ro電路圖 圖12測量RI、Ro電路圖3.3.8失真分析由輸出電壓的波形畸變分析與曲線可以看出，串入RE2時失真減小，如圖13與 14。 圖 13無Re2時的失真分析結(jié)果圖14串入Re2后的失真分析結(jié)果3.3.9穩(wěn)定工作點分析讓電阻的一階溫度系數(shù)為0.001，溫度范圍的-20100。二階的溫度系數(shù)也為0.001。在Rb1=41k，ICQ= 2.36 MA時，集電極的電位溫度掃描分析，如圖15所示。 如圖15隨溫度變化圖在RB2電路串聯(lián)的二極管，ICQ=2.37毫安，再次對集電極電位的溫度仿真分析，顯示在上圖中的結(jié)論。這個對照實驗表明了二極管的補償作用。3.4EW

44、B在數(shù)字電路中的應(yīng)用3.5簡化并轉(zhuǎn)化研究EWB的邏輯功能輸入的信號在每個窗口底部，EWB轉(zhuǎn)換儀具有8個輸入與一個輸出，所述的邏輯電路的輸入端可以按圖18的邏輯進(jìn)行組合;提供了6個邏輯的轉(zhuǎn)換按鈕，它們是：電路的真值表，真值表轉(zhuǎn)換為邏輯表達(dá)式，簡化邏輯的表達(dá)式，從邏輯表達(dá)式真值表到對應(yīng)的邏輯電路，邏輯表達(dá)式與非門邏輯。以下是用EWB來分析一個邏輯函數(shù)和簡化的例子。 題目：設(shè)計一個3人的表決電路，當(dāng)兩人或兩人以上同意，表決允許，燈亮，相反表決不通過燈滅。輸入輸出00000010010001111000101111011111圖17邏輯函數(shù)真值表圖18三人表決電路圖19三人表決電路圖在這個實驗里是用二

45、四輸入與非門7420來完成三個變量表決的組合電路，實現(xiàn)的邏輯函數(shù)F=AB+AC+BC。首先從EWB中調(diào)入邏輯分析儀轉(zhuǎn)換的圖標(biāo)，將真值表結(jié)果輸入到如圖20所示的轉(zhuǎn)換儀器的左邊，接著點擊轉(zhuǎn)換窗口右邊上方的第二個按鍵，以完成由真值表到邏輯式的轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)換的結(jié)果我們可以在窗口下發(fā)看到：圖20三人表決器仿真結(jié)果在這個例子中，以不同的周期單極性方波為輸入的變量，用示波器與邏輯分析儀來觀看輸入與輸出的聯(lián)系，在圖20中。雙蹤示波器的波形可以是兩兩比較，而邏輯分析儀卻能顯示多個邏輯的信號。邏輯分析儀中看出，ABC =011，101，110，111，它的輸出都為，邏輯波形分別為Y，A，B，C，BC，AB與AC 。在

46、這種情況下， EWB的邏輯轉(zhuǎn)換儀是最好的使用軟件。此外，因為邏輯分析儀可以將電路圖轉(zhuǎn)換到真值表，但組合的邏輯，因此，邏輯分析儀是用來轉(zhuǎn)換組合邏輯電路分析還是電路就是由電路圖至它的真值表，最后分析它的功能，所以組合電路的分析用邏輯轉(zhuǎn)換儀是非常好的。第四章MULTISIM在電子電路中的應(yīng)用4.1MULTISIM在電子技術(shù)的應(yīng)用題目：仿真一個截止頻率是100hz二階低通有源濾波的電路。 因為頻率是100hz，所以對于它的RC值：F0=1/2RC。例如R為10k，得出 C =0.1uF。接著，連接運放，如圖21所示是二階低通濾波的電路：圖21圖原理圖由運放電路的參數(shù)得出： AUP=1+ R2/R1=1

47、+50/82=1.6×20lgAUP=4.1db 。仿真與分析：先將輸入與輸出信號V1與VO進(jìn)行輸進(jìn)。如圖21,可以看出信號經(jīng)過了濾波并且放大了。其中可以得到VO =1.6Vi。 圖21波形圖我們也可以看到當(dāng)20lgAUP由4.1dB變換為1dB左右時，它的頻率是100hz,與理論是相符合的，設(shè)計的任務(wù)也就完成了如圖21所示。 圖21波特圖儀顯示結(jié)果假如我們將信號頻率改為200與1mhz時它的仿真電壓輸出又如何？ 圖22頻率為200hz當(dāng)頻率為200時，從圖22可以看出它的輸出電壓值約為原來的二分之一。 圖23頻率是HZ由圖23可以觀察到當(dāng)頻率改為HZ時，輸出電壓更小幾乎為零。綜合所

48、述：我們可以看出當(dāng)頻率越大時得到的輸出電壓越小。 4.2在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用題目：74LS00D是一種芯片四兩輸入的與非門，它的外參數(shù)是：輸出電平開門電平、關(guān)門電平、扇出系數(shù)、平均傳輸延時與空載功耗等。 仿真分析： 創(chuàng)建電路后，啟動仿真如圖24。首先進(jìn)行各種參數(shù)的測試如圖25： VOH 5.0V，比他的高準(zhǔn)電平2.4V大，輸出方面還有100 ns延遲。 圖24VOH測試電路原理圖 圖25VOH測試電路4.42測試輸出低電平VOL建一個測試的電路，如圖26所示。仿真得到VOL=0V,比標(biāo)準(zhǔn)低電平0.4小如圖27所示。 圖26VOL測試電路 圖27VOL測試結(jié)果4.43測試輸入短路電流IIS創(chuàng)建圖28所示的電路。仿真后如圖29所示，IIS=0A。比理論值1.6ma小。 圖28 測試IIS電路 圖29萬用表讀值4.4.4測試扇出系數(shù)No創(chuàng)建圖30所示的電路。仿真后圖31毫安表負(fù)載的最大的電流IOL=5.545mA。 圖30 測試扇出系數(shù) 圖31負(fù)載電流IOL=5.545mA4.3EWB與MULTISIM的簡單比較對于EWB根據(jù)此次的實驗仿真我覺得它的功能是非常強大的，它對電路圖繪畫是非常好用的，而且在它里面還有一系列電路例題給你進(jìn)行參考，更重要