EWB電子仿真軟件應(yīng)用基礎(chǔ)

1、EWB電子仿真基礎(chǔ)（簡(jiǎn)易教材）廣東省云浮市郁南縣職業(yè)動(dòng)技術(shù)學(xué)校張敏才編輯第一章EW入門(mén)Electro nics Workbe nch 5.0 的中文名稱為電子工作平臺(tái)，簡(jiǎn)稱“ EWB ”。 它是加拿大In teractive Image Tech nologies公司于八十年代末、九十年代初推出的 電路分析和設(shè)計(jì)軟件，它具有這樣一些特點(diǎn)：（1）采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路：在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工 作臺(tái)，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測(cè)試儀器均可直接從屏幕上選 取。（2）軟件儀器的控制面板外形和操作方式都和實(shí)物相似，可以實(shí)時(shí)顯示測(cè)量 結(jié)果。（3）EWB軟件帶有豐富的電路元件庫(kù)，提

2、供多種電路分析方法。（4）作為設(shè)計(jì)工具，它可以同其它流行的電路分析、設(shè)計(jì)和制板軟件交換數(shù)據(jù)。（5） EWB 還是一個(gè)優(yōu)秀的電子技術(shù)訓(xùn)練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實(shí)驗(yàn)室中更 靈活的方式進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)，仿真電路的實(shí)際運(yùn)行情況，熟悉常用電子儀器測(cè)量方 法。因此，EWB軟件仿真非常適合電子類課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。這里，我們向大 家介紹EWB軟件的初步知識(shí)和基本操作方法。第一節(jié) EWB軟件界面1. 1打開(kāi)EWB主窗口（1）.雙擊 Windows卓面上的“ EWB32”快捷方式圖標(biāo)（如圖1 1所示） 即可啟動(dòng)EWB軟件的主窗口。圖1 1快捷圖標(biāo)（2）.如果Windows卓面上沒(méi)有“ EWB32”快捷方式

3、圖標(biāo)，可以進(jìn)入我的電 腦，在裝有EWB軟件的硬盤(pán)中找到“ EWB50C”文件夾，打開(kāi)該文件夾，會(huì)看 到“ EWB32.EXE ”文件，再雙擊或右擊打開(kāi) “ EWB32.EXE ”文件，可啟動(dòng)EWB 軟件的主窗口。EWB軟件界面如圖12所示EWB軟件的主窗口主要由菜單欄、工具欄、元件庫(kù)欄、電路工作區(qū)、電路描述區(qū)和狀態(tài)欄組成。此外，還有電路仿真時(shí)使用的“啟動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)”和“暫停/恢復(fù)開(kāi)關(guān)。菜單攔 元件庫(kù)欄工具欄暫停卅灰篦開(kāi)關(guān)啟動(dòng)f停止開(kāi)關(guān)Lo口Electsitici ¥ricb«iji.ck jFili E4i k ClITfUiiViAiijMrDlog|E0l駅庭團(tuán)|坯血V

4、21勺? I朗I 9®也I嚳IA 審空呷山 csciattja be11. DC bMf2 AC SWeer.dL-10M電心匚& DCTT葉 ,Lrwl【阿1 泊QOmwiBc ata l a31.sdidBQdc plulu by tgizl單 JIj五sinich,5flm m 山卓 tif F ofraph.?by inUatit mfnu CgniniwdAndyfu/ AC ftequencySuiiLilste3 PtfWfUr fwttp mth R Ik -11 k ?t*p 2k, AC output iw<k alnge 2t狀潛格電路描迷框打開(kāi)的

5、衩器電路工作區(qū)圖1 2 EWB主窗口1 2菜單欄菜單欄位于標(biāo)題欄的下方，有 6個(gè)菜單項(xiàng)：File （文件）Edit （編輯）Circuit （電路）Analysis （分析）Window（窗口）Help（幫助），各菜單的下拉菜單如下：File (文件):Edit (編輯)*Circuit (電路新建(Ne)9JW(Cut)(Rotate)打開(kāi)(Open)復(fù)制(Cop¥)平翻希(Flip Honzontal)保存(gavt)粘貼(Paste)垂直翻轉(zhuǎn)Fhp Vsrtical)另存為(Save As)刪除(晏展年)戚分K'I4Component Properties)回復(fù)保存(R

6、fiven)全選(Select All)創(chuàng)選輸入(Import)復(fù)制地位圖Copy as Bitmap)KCXfZoom In)綸出(Export) 打印(Erint) 打印設(shè) ®(Print Setup) 程序選iffifProgra) 退出(Exit)安裝(Install)剪貼 ®(Shaw Clipboard)縮小(Zoom Out)概要選項(xiàng)LSchematic Optians) 限定(Resttictions)Analysis (分析)：|干擾噪聲(Noise)Mndow(窗 口)*SfS(Aaivate)失真(Distortion)掃E列(Arrange)中止Rf

7、ium巧琴數(shù) iParameter Sveep)L電路(Circuit)停 it(Stop)|溫度(Temperature Sweep)3 描寫(xiě)(Deseriu)分析選Analysis Options) j零-極點(diǎn)分析(Pole-Zero)DC操作點(diǎn)(DC)|轉(zhuǎn)移函(Transfer )交流頻率AC Frequency)靈敏度sensitivity)瞬時(shí)(Transient)|顯不圖表 1 Display Grgpth)分析(Fourier)111. 3工具欄工具欄位于菜單欄的下方，如圖1 3所示刷新 存盤(pán) 翦切 粘貼水平反轉(zhuǎn)子電路元件特性澈大1111工具欄中各圖標(biāo)的名稱及幫助3 -1工具:工

8、具欄中各5普呼宓網(wǎng)曲刷新清除電路工作區(qū)，準(zhǔn)備生成新電路。門(mén) r -' |_|打開(kāi)打開(kāi)電路文件。存盤(pán)保存電路文件。打印打印電路文件。剪切剪切至剪貼板。復(fù)制一復(fù)制至剪貼板。粘貼一從剪貼板粘貼。旋轉(zhuǎn) 將選中的元件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度。水平反轉(zhuǎn)一一將選中的元件水平反轉(zhuǎn)。垂直反轉(zhuǎn) 將選中的元件垂直反轉(zhuǎn)。子電路一一生成子電路。分析圖調(diào)出分析圖。元件特性 調(diào)出元件特性對(duì)話框?？s小將電路圖縮小一定比例。放大將電路圖放大一定比例。縮放比例顯示電路圖的當(dāng)前縮放比例，并可下拉出縮放比例選擇框 幫助調(diào)出和選中對(duì)象有關(guān)的幫助內(nèi)容。1. 4元器件庫(kù)欄元器件庫(kù)共有14項(xiàng)，如圖14所示：基車器件庫(kù)晶體管庫(kù)混合集成電路庫(kù)邏

9、輯門(mén)電路庫(kù)其它器件庫(kù)指示器件庫(kù)|信號(hào)源庫(kù):|_士 尊 m' 主要疋 信號(hào)源庫(kù)各種交直流二極管庫(kù)字器件庫(kù)儀器庫(kù)數(shù)字集咸電路庫(kù)控制器件庫(kù)腐電壓源直流電請(qǐng)電池接地Vdd電壓源 Vcc電壓源our:&S4制缶隱I爲(wèi)I矽齊幽麻|細(xì)平險(xiǎn)I 畫(huà)|畫(huà)|令|令|龜令I(lǐng)副 鋼|8詞圄|圖表1 5 信號(hào)庫(kù)基本器件庫(kù)一一主要有電阻、電容、電感、開(kāi)關(guān)、變壓器、連接點(diǎn)等，女口 圖1-6所示。連接點(diǎn).電容 變壓器 開(kāi)關(guān)延遲JF關(guān)電阻電感|/電位器極性電容可調(diào)電感可調(diào)電容圖1 6基本元件庫(kù)二極管庫(kù)一一主要有二極管、硅橋、可控硅等，如圖1 7所示妙兇4檢|二極管穩(wěn)壓二極管發(fā)光二極管全波橋式整流器圖1 7 二極管

10、庫(kù)晶體管庫(kù)一一主要有三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等。模擬集成電路庫(kù)一一主要有各類運(yùn)算放大器、鎖相器等，如圖1 8所示SI二端運(yùn)敢七端T 運(yùn)啟比!吏器五端運(yùn)啟圖1 8模擬集成電路庫(kù)混合集成電路庫(kù)一一主要有數(shù)模轉(zhuǎn)換、模數(shù)轉(zhuǎn)換、555定時(shí)器等。數(shù)字集成電路庫(kù)一一主要有74系列和4000系列集成電路等。邏輯門(mén)電路庫(kù)一一主要有各種常用的邏輯門(mén)等。數(shù)字器件庫(kù)一一主要有組合邏輯器件和時(shí)序邏輯器件等。指示器件庫(kù)一一主要有電流表、電壓表、數(shù)碼顯示器、指示燈、蜂鳴器等, 如圖1 9所示。於血t K2d囲J®L0OS凰電壓表f燈盜電流表彩色指示燈圖19 指示器件庫(kù)控制器件庫(kù)一一主要有乘法器、除法器、限幅器等。儀器庫(kù)一

11、一主要有數(shù)字萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器、示波器等，如圖 110所示。 儀器庫(kù)的所有儀器均只有一個(gè)可使用， 且當(dāng)使用了儀器庫(kù)中的元件后，工具欄上 的復(fù)制鍵功能失效。其它器件庫(kù)一一主要有保險(xiǎn)絲、電子管、直流電機(jī)等。摩VX門(mén)慝何冋|園回制邏輯轉(zhuǎn)換儀 邏輯分析儀 字信號(hào)發(fā)生器 波特圖儀 示波器 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 數(shù)字多用表圖1 10 儀器庫(kù)1. 5電路工作區(qū)電路工作區(qū)是對(duì)電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的工作平臺(tái)。使用時(shí)只要在該工作區(qū)建立或輸入我們要實(shí)驗(yàn)的電路圖，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)后它就開(kāi)始對(duì)電路的各項(xiàng)參數(shù)(包 括各項(xiàng)電參數(shù)、失真、噪聲等)進(jìn)行仿真。使用時(shí)一般將電壓電流表、信號(hào)發(fā)生 器、示波器等儀器設(shè)備引入電路，做實(shí)時(shí)觀測(cè)，就像是用

12、實(shí)物搭成的平臺(tái)一般。1. 6電路描述區(qū)電路描述區(qū)是專門(mén)用來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)的有關(guān)內(nèi)容。如實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)和結(jié)論等，相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告。需要打開(kāi)電路描述區(qū)時(shí)，可選擇“窗口( W)” 菜單中的 “3描寫(xiě)(Description)”命令，如圖1 10所示。項(xiàng)目名林：共射祗放丈器項(xiàng)目要求：1. 改變墓極謠黃屯唄恒，測(cè)址班尢器工作點(diǎn)的變化I2. 16宜輔入時(shí)鈣頻率為幅廈為EQeM弔示謹(jǐn)器觀察共討耳應(yīng)丈器箱入信號(hào)與輪 出信尋，敵變扶菠誦負(fù)申.沮蕾，觀測(cè)ta和失真與註止失真13. 甲示謹(jǐn)器觀東共射扳放大器祐人潔尋與輪出信號(hào).孩變端入信導(dǎo)的大小，觀測(cè)也和 失真與截上失真I利用示破器觀察托射復(fù)放土器齡人時(shí)號(hào)號(hào)

13、齡出信號(hào)謂整族大器至最佳工件點(diǎn).A結(jié) 論：1.共射扳放丈器工作點(diǎn)：廿算會(huì)式；：fa=£=v« =圖 1 10第二章EWB基本操作第一節(jié)創(chuàng)建電路2. 1. 1元器件操作(1) .元件的選用：打開(kāi)元件庫(kù)欄，移動(dòng)鼠標(biāo)到需要的元件圖形上，按下左鍵，將元件符號(hào)拖拽到工作區(qū)，如圖 2 1所示1 kOhm -WV1 kOhm-W-圖2 1(2) 元件的移動(dòng)：移動(dòng)鼠標(biāo)到元件圖形上，按下左鍵，可將元件符號(hào)拖拽 到所需位置。(3) 元件的旋轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、復(fù)制和刪除：用鼠標(biāo)單擊元件符號(hào)選定，利用菜單欄的復(fù)制和刪除按鈕，可將元件復(fù)制和刪除；利用工具欄的旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)， 可將 元件旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。或單擊右鍵激活

14、彈出菜單，選定需要的動(dòng)作， 也可達(dá)到上述目 的。(4) .元器件的參數(shù)設(shè)置：選定該元件，雙擊左鍵彈出菜單選項(xiàng)ComponentProperties可以設(shè)定元器件的標(biāo)簽(Label)、編號(hào)(Referenee ID)、數(shù)值(Value) 和模型參數(shù)(Model )、故障(Fault)等特性。圖2 2說(shuō)明：編號(hào)(Referenee ID)通常由系統(tǒng)自動(dòng)分配，必要時(shí)可以修改，但必須保證編號(hào)的唯一性；例如：標(biāo)簽(Label)的設(shè)置如圖22所示。電阻數(shù)值的設(shè)置如圖 2 3所示（設(shè)置 R仁310k Q）。圖23故障（Fault）選項(xiàng)可供人為設(shè)置元器件的隱含故障，包括漏電（Leakage）、短路（Short

15、 ）、開(kāi)路（Open）、無(wú)故障（None）等設(shè)置，元器件故障的設(shè)置，如圖2-4所示。圖2 42. 1. 2導(dǎo)線的操作主要包括：導(dǎo)線的連接、彎曲導(dǎo)線的調(diào)整、導(dǎo)線顏色的改變及連接點(diǎn)的使用。（1）.導(dǎo)線的連接：鼠標(biāo)指向元件的一個(gè)端點(diǎn)，出現(xiàn)小園點(diǎn)后，按下左鍵 并拖拽導(dǎo)線到另一個(gè)元件的一個(gè)端點(diǎn)，出現(xiàn)小園點(diǎn)后松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵。（2）.導(dǎo)線的刪除和改動(dòng)：選定該導(dǎo)線，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選delete,彈出對(duì)話框后確認(rèn)，可將導(dǎo)線刪除?；蛘哂檬髽?biāo)將導(dǎo)線的端點(diǎn)拖拽離開(kāi)它和元件的連接點(diǎn)。（3）.改變導(dǎo)線顏色：雙擊導(dǎo)線出現(xiàn)對(duì)話框后，可從其子菜單中選擇所需顏色說(shuō)明：連接點(diǎn)是一個(gè)小圓點(diǎn)，存放在無(wú)源元件庫(kù)中，一個(gè)連接點(diǎn)最

16、多可 以連接來(lái)自四個(gè)方向的導(dǎo)線，如圖25所示，而且連接點(diǎn)可以賦予標(biāo)識(shí)。 向 電路插入元器件，可直接將元器件拖曳放置在導(dǎo)線上，然后釋放即可插入電路中。2. 1. 3電路圖選項(xiàng)的設(shè)置方法和元器件的參數(shù)設(shè)置相同Circuit/Schematic Option對(duì)話框可設(shè)置標(biāo)識(shí)、編號(hào)、數(shù)值、模型參數(shù)、節(jié)點(diǎn)號(hào)等的顯示方式及有關(guān)柵格（Grid ）、顯示字體（Fonts）的設(shè)置，該設(shè)置對(duì)整個(gè)電路圖的顯示方式有效。其中節(jié)點(diǎn)號(hào)是在連 接電路時(shí)，EWB自動(dòng)為每個(gè)連接點(diǎn)分配的。設(shè)置好參數(shù)的單管放大電路如圖 26所示。第二節(jié)常用儀器的使用EWB仿真軟件中為用戶提供了很多儀器，這里只介紹電壓電流表、數(shù)字 多用表、信號(hào)發(fā)生

17、、器示波器和波特圖儀。2. 2. 1電壓表和電流表從指示器件庫(kù)中，選定電壓表或電流表，用鼠標(biāo)拖拽到電路工作區(qū)中，通過(guò) 旋轉(zhuǎn)操作可以改變其引出線的方向。雙擊電壓表或電流表可以在彈出對(duì)話框中設(shè) 置工作參數(shù)。電壓表和電流表可以選用多個(gè)，如圖 27所示。ClR22 k Ohm C2lOuF12 VR1310 kOhm3 k Ohm10 uFTPVvXr4.779圖2-7 單管放大電路工作點(diǎn)的測(cè)試2. 2. 2數(shù)字多用表數(shù)字多用表的量程可以自動(dòng)調(diào)整。下圖是其圖標(biāo)和面板負(fù)師 止!W數(shù)值顯示檔位選擇 交直流卿 參數(shù)設(shè)直數(shù)字表多用表的圖標(biāo)和面板從打開(kāi)的面板上選Setting按鈕可以設(shè)置其參數(shù)，數(shù)字多用表的參數(shù)

18、有：電流表的內(nèi)阻、電壓表的內(nèi)阻、電阻表的工作電流和分貝表標(biāo)準(zhǔn)電壓值等，如圖2圖2 88所示。2. 2. 3信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦波、三角波和方波信號(hào)，雙擊圖標(biāo)便出現(xiàn)面板圖標(biāo)，并可設(shè)置其有關(guān)參數(shù)，其圖標(biāo)和面板如圖 2 9所示0曰圏I3 O克 I負(fù)端 foivt端正端波孫選擇 頻率 占空此 幅度 偏置>Frequmcy白1血自Duty ccle519s %Amplitude10Ehet0+2. 2. 4示波器示波器為雙蹤模擬式，其圖標(biāo)如圖210所示接地端 觸發(fā)端圖2 10示波器圖標(biāo)雙擊示波器圖標(biāo)會(huì)出現(xiàn)其面板圖標(biāo)如 圖211所示 Oscilloscop圖2 11示波器面板其中：Exp

19、and面板擴(kuò)展按鈕， Time base時(shí)基控制，Trigger 觸發(fā)控制，包括： Edge 上（下）跳沿觸發(fā) Level 觸發(fā)電平 觸發(fā)信號(hào)選擇 按鈕：Auto （自動(dòng)觸發(fā)按鈕）；A、B （A、B通道觸發(fā)按鈕）；Ext （外觸發(fā)按鈕） X（ Y）position X（ Y ）軸偏置； Y/T、B/A、A/B顯示方式選擇按鈕（幅度/時(shí)間、B通道/A通道、A通道/B通道）；AC、0、DC 丫軸輸入方式按鈕（AC、0、DC）。如何讀取數(shù)據(jù)：1 我們從圖211中可粗略地讀出A、B通道的數(shù)據(jù)如下：A波的幅度 為:5mv/div X 1 div =5 mv : B 波的幅度為：10mv/div x 1.

20、7 div =17 mv :A、 B 波的周期為 T=0.5ms/div x 2div=1.0ms。2從儀器上精確讀數(shù)：點(diǎn)擊圖 211中的面板擴(kuò)展按鈕（Expand）,可出 現(xiàn)如圖212的擴(kuò)展面板。OscilloscopeCharwel AChannel 0ME10 FT-'OfcT pasitiori | DOJ|=L =LT164.2斗&召 RET2647.5216 msT2T11 2750 ms4.937? rV他-664.694 mV-5-6024 mV-z.VB21? s 4：SB nVW2 如£0.mVIhgger 鳳"_和 .一 btvel |

21、：im目B 6rtTime base圖 2 12分別移動(dòng)滑動(dòng)“指示針 T和“指示針2”至A波和B波的峰點(diǎn)處，圖212中，儀器上出現(xiàn)“ VAi=4.9377mv, VB2=17.4125mv ”等有關(guān)數(shù)據(jù)，就是 A 波和B波的電壓幅值。圖 2 13 再次移動(dòng)“指示針1”和“指示針2”至A波或B波的相鄰現(xiàn)兩峰 點(diǎn)處，便可準(zhǔn)確讀出A波或B波的周期，如如圖213所示電路中，“T2-T仁1000.0000卩s=1.0ms”便是B波的周期。2. 2. 5波特圖儀波特圖儀類似于實(shí)驗(yàn)室的掃頻儀，可以用來(lái)測(cè)量和顯示電路的幅度 頻率特性和相位頻率特性。波特圖儀的圖標(biāo)如圖214所示。圖2 14波特儀圖標(biāo)波特圖儀有I

22、N和OUT兩對(duì)端口，分別接電路的輸入端和輸出端。每 對(duì)端口從左到右分別為+V端和-V端，其中IN端口的+V端和-V端分別接 電路輸入端的正端和負(fù)端，OUT端口的+V端和-V端分別接電路輸出端的 正端和負(fù)端（注：這種接法和實(shí)用掃頻儀的接法不同實(shí)用掃頻儀的IN端口接電路的輸出端，而 OUT端口接電路的輸入端）。此外,在使用波特 圖儀時(shí)，必須在電路的輸入端接入AC （交流）信號(hào)源，但對(duì)其信號(hào)頻率的設(shè)定并無(wú)特殊要求，頻率測(cè)量的范圍由波特圖儀的參數(shù)設(shè)置決定。雙擊波特儀的圖標(biāo)會(huì)出現(xiàn)其面板圖標(biāo)，如圖215所示幅度或相位量程設(shè)定 幅頻楣頻特性選擇 數(shù)據(jù)存盤(pán) 頻率范圍設(shè)定Plotterr讀數(shù)指針Horizont

23、alVertical15±14d1 Lr1 |"LsJi411.8Hz一JLEE2L對(duì)數(shù)濰性 -一坐標(biāo)絡(luò)點(diǎn) -坐標(biāo)起點(diǎn) 垂直讀數(shù)水平演數(shù)讀數(shù)指針移動(dòng)按翅2<1圖2 15波特儀面板其中：Magnitude （ Phase）- 幅頻（相頻）特性選擇按鈕；Vertical （ Horizontal ） Log/Lin - 垂直（水平）坐標(biāo)類型選擇按鈕（對(duì)數(shù)/線性）；F（ I）- 坐標(biāo)終點(diǎn)（起點(diǎn)）。第三章電路仿真實(shí)驗(yàn)例一：放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量1. 電路仿真前的準(zhǔn)備工作：取出對(duì)應(yīng)的元器件，將電路搭接好，設(shè)置好元器件的參數(shù)等，電路搭接好的電路如圖3 1所示M4EcJV412V圖

24、3 1放大器靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試電路2. 電路仿真的啟動(dòng)、暫停和停止： 啟動(dòng)：?jiǎn)螕艄ぷ髋_(tái)右左上方的電源開(kāi)關(guān)，就可啟動(dòng)電路工作，開(kāi)始仿真，啟動(dòng)后各測(cè)量?jī)x表即有數(shù)值演示，如圖32所示（圖中電流表M的數(shù)值為負(fù)值，說(shuō)明該電流表反接）。 暫停和恢復(fù)：?jiǎn)螕綦娫撮_(kāi)關(guān)下方的 Pause按鈕，它立刻變?yōu)榘歼M(jìn) 的Resume按鈕，則暫停仿真。如果要繼續(xù)仿真，再單擊 Resume按鈕即可 恢復(fù)。 停止：在啟動(dòng)狀態(tài)，再單擊一次電源開(kāi)關(guān)，即可停止電路仿真。M4> 尺c? 2L0 O'-inri2N2714RbR|/50kOhm/A0%M2Eb/V24 VEcf/112V圖3 2放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試仿真3改變參數(shù)繼續(xù)仿真：如改變基極偏置，可雙擊 Rb,會(huì)出現(xiàn)如