EWB軟件使用方法

1、教學(xué)輔助軟件電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件EWB（一）、 EWB概述 電子工作平臺(tái)Electronics Workbench (EWB) 軟件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的電子電路仿真的虛擬電子工作臺(tái)軟件，非常適合電子類課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。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??； （2）軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實(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)，提供多種電路分析方法。（4

2、）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。 （二）、 初識(shí)EWB 2.1 EWB5.12的安裝和啟動(dòng) EWB5.12版的安裝文件是EWB512.EXE。新建一個(gè)目錄EWB5.12作為EWB的工作目錄，將安裝文件復(fù)制到工作目錄，雙擊運(yùn)行即可完成安裝。安裝成功后，可雙擊桌面圖標(biāo)運(yùn)行EWB。 圖2-1 EWB的圖標(biāo) 使用EWB對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)仿真的基本步驟是： (1)用虛擬器件在工作區(qū)建立電路；(2)選定元件的模式、

3、參數(shù)值和標(biāo)號(hào)；(3)連接信號(hào)源等虛擬儀器；(4)選擇分析功能和參數(shù)；(5)激活電路進(jìn)行仿真；(6)保存電路圖和仿真結(jié)果。 2.2 認(rèn)識(shí)EWB的界面 1EWB的主窗口2元件庫(kù)欄(1)信號(hào)源庫(kù)(2)基本器件庫(kù)(3)二極管庫(kù) (4)模擬集成電路庫(kù) (5)指示器件庫(kù) (6)儀器庫(kù) 2.3 虛擬模擬電路實(shí)驗(yàn)演示 下面讓我們用EWB來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)單的虛擬模擬電路實(shí)驗(yàn)。 放置器件，并調(diào)整其位置和方向 啟動(dòng)EWB，用鼠標(biāo)單擊電源器件庫(kù)按鈕打開電源器件庫(kù)， 將電池器件拖放到工作區(qū)，此時(shí)電池符號(hào)為紅色，處于選中狀態(tài)，可用鼠標(biāo)拖動(dòng)改變其位置，用旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)按鈕使其旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)，單擊工作區(qū)空白處可取消選擇，單擊元件符號(hào)可重新

4、選定該元件，對(duì)選定的元件可進(jìn)行剪切、復(fù)制、刪除等操作。用同樣方法在工作區(qū)中再放置接地端（電源器件）、小燈泡（指示器件）和萬(wàn)用表（虛擬儀器）各一個(gè)，如圖2.3-1所示。 圖2.3-1 在工作區(qū)中放置器件 圖2.3-2 器件屬性設(shè)置對(duì)話框 設(shè)置器件屬性 雙擊電池符號(hào)，會(huì)彈出電池屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖2.3-2所示，將Value（參數(shù)值）選項(xiàng)卡中Voltage（電壓）項(xiàng)的參數(shù)改為10V，單擊確定按鈕，工作區(qū)中元件旁的標(biāo)示隨之改變，用同樣方法將小燈泡設(shè)置為1W/10V。通過(guò)器件屬性設(shè)置對(duì)話框中的其它選項(xiàng)卡還可以改變器件的標(biāo)簽、顯示模式，以及給器件設(shè)置故障等。 連接電路把鼠標(biāo)指向一個(gè)器件的接線端，這時(shí)會(huì)出

5、現(xiàn)一個(gè)小黑點(diǎn)，拖動(dòng)鼠標(biāo)（按住左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)），使光標(biāo)指向另一器件的接線端，這時(shí)又出現(xiàn)一個(gè)黑點(diǎn)，放開鼠標(biāo)鍵，這兩個(gè)器件的接線端就連接起來(lái)了。 照此將工作區(qū)中的器件連成如圖2.3-3所示的電路。值得注意的是，這時(shí)如果為了排列電路而移動(dòng)其中一個(gè)器件，接線是不斷開的。要斷開連接線，可用鼠標(biāo)指向有關(guān)器件的連接點(diǎn)，這時(shí)出現(xiàn)一個(gè)小黑點(diǎn)，拖動(dòng)鼠標(biāo)，連線即脫離連接點(diǎn)。 圖2.3-3 在工作區(qū)中連接電路 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，保存電路及仿真結(jié)果雙擊萬(wàn)用表符號(hào)，會(huì)彈出萬(wàn)用表面板，見圖2.3-3。 單擊仿真開關(guān)，電路即被激活，開始仿真，可以看到小燈泡亮了，萬(wàn)用表顯屏中也顯示出了電壓測(cè)量結(jié)果。改變小燈泡耐壓值為1W/9V，開始

6、仿真，會(huì)看到燈泡的燈絲被燒斷了。 單擊工具欄中的保存按鈕會(huì)彈出保存文件對(duì)話框， 選擇路徑并輸入文件名，單擊確定可將電路保存為*.EWB文件。（三）、 EWB上的虛擬器件 3.1 EWB系統(tǒng)器件 EWB上有12個(gè)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的器件庫(kù)，其中包括146種器件，每種器件又可被設(shè)置為不同的型號(hào)或被賦予不同的參數(shù)，若按型號(hào)來(lái)劃分， 其數(shù)量不可勝數(shù)，因此，我們只把常用器件列出，以備參考。 3.2 器件屬性的設(shè)置 雙擊工作區(qū)中的器件，便會(huì)彈出器件屬性設(shè)置對(duì)話框。前面我們已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)了電池的屬性設(shè)置對(duì)話框，其它器件的屬性設(shè)置對(duì)話框與此相似，只不過(guò)個(gè)別項(xiàng)目會(huì)根據(jù)器件類別的不同而有所不同。下面我們?cè)僖匀龢O管為例來(lái)看一下

7、器件屬性的設(shè)置。三極管的屬性設(shè)置對(duì)話框共有 5個(gè)選項(xiàng)卡，其中Label選項(xiàng)卡用來(lái)設(shè)置器件的顯示標(biāo)簽和ID標(biāo)號(hào)，Display選項(xiàng)卡用來(lái)設(shè)置器件的顯示項(xiàng)目，Analysis Setup 選項(xiàng)卡用來(lái)設(shè)置器件工作的環(huán)境溫度。圖3-1所示的是Models選項(xiàng)卡，用于選擇器件的型號(hào)，還可以新建器件，或?qū)x定器件進(jìn)行刪除、復(fù)制、重命名和參數(shù)的編輯設(shè)定。 圖3.2-1 三極管屬性設(shè)置對(duì)話框之一 如圖3.2-2所示的是Fault選項(xiàng)卡，用于設(shè)置器件故障。不同的器件會(huì)有不同的故障類型，對(duì)于三極管，可以設(shè)置其任意兩極為短路、開路或有一定的泄漏電阻，若選擇 None，則為沒(méi)有故障。 圖3.2-2 三極管屬性設(shè)置對(duì)話

8、框之二 3.3 用戶器件庫(kù)的使用 我們可以把一些常用的器件或電路模塊保存在用戶器件庫(kù)中供以后使用時(shí)調(diào)用，從而可以避免重復(fù)，提高效率。要把系統(tǒng)器件庫(kù)中的器件添加到用戶器件庫(kù)，可以在該器件的圖標(biāo)上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇右鍵菜單中的Add to favorites即可。（四）、EWB上的虛擬儀器 虛擬儀器是一種具有虛擬面板的計(jì)算機(jī)儀器，主要由計(jì)算機(jī)和控制軟件組成。操作人員通過(guò)圖形用戶界面用鼠標(biāo)或鍵盤來(lái)控制儀器運(yùn)行，以完成對(duì)電路的電壓、電流、電阻及波形等物理量的測(cè)量，用起來(lái)幾乎和真的儀器一樣。在EWB平臺(tái)上，共有7種虛擬儀器，下面分別作以介紹。 4.1 數(shù)字萬(wàn)用表(Multimeter) 萬(wàn)用表的虛擬面板

9、參見圖2.3-3， 這是一種4位數(shù)字萬(wàn)用表，面板上有一個(gè)數(shù)字顯示窗口和7個(gè)按鈕， 分別為電流(A)、 電壓(V)、電阻()、電平(dB)、交流()、直流()和設(shè)置(Settings) 轉(zhuǎn)換按鈕， 單擊這些按鈕便可進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。 用萬(wàn)用表可測(cè)量交直流電壓、電流、電阻和電路中兩點(diǎn)間的分貝損失，并具有自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換功能。利用設(shè)置按鈕可調(diào)整電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻、歐姆表電流和電平表0 dB標(biāo)準(zhǔn)電壓。虛擬萬(wàn)用表的使用方法與真實(shí)的數(shù)字萬(wàn)用表基本相同。其各個(gè)量程的測(cè)量范圍如下： 電流表(A)量程： 0.01A - 999kA 電壓表(V)量程： 0.01V - 999kV 歐姆表()量程： 0.001 -

10、999M 交流頻率范圍： 0.001Hz - 9999MHz 4.2 信號(hào)發(fā)生器(Function Generator) 信號(hào)發(fā)生器是一種能提供正弦波、三角波或方波信號(hào)的電壓源，它以方便而又不失真的方式向電路提供信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器的電路符號(hào)和虛擬面板如圖4.2-1所示。 其面板上可調(diào)整的參數(shù)有 頻率 Frequency 圖4.2-1 信號(hào)發(fā)生器的電路符號(hào)和虛擬面板 占空比 Duty cycle 振幅 Amplitude DC偏移 Offset 虛擬信號(hào)發(fā)生器有三個(gè)輸出端：為負(fù)波形端Common為公共（接地）端、 +為正波形端。虛擬信號(hào)發(fā)生器的使用方法與實(shí)際的信號(hào)發(fā)生器基本相同。 4.3 示波器(

11、Oscilloscope) 示波器的電路符號(hào)和虛擬面板如圖4.3-1所示，這是一種可用黑、紅、綠、藍(lán)、青、紫6種顏色顯示波形的1000MHz雙通道數(shù)字存儲(chǔ)示波器。 它工作起來(lái)像真的儀器一樣，可用正邊緣或負(fù)邊緣進(jìn)行內(nèi)觸發(fā)或外觸發(fā)，時(shí)基可在秒至納秒的范圍內(nèi)調(diào)整。為了提高測(cè)量精度，可卷動(dòng)時(shí)間軸，用數(shù)顯游標(biāo)對(duì)電壓進(jìn)行精確測(cè)量。只要單擊仿真電源開關(guān)，示波器便可馬上顯示波形，將探頭移到新的測(cè)試點(diǎn)時(shí)可以不關(guān)電源。 圖4.3-1 示波器的電路符號(hào)和虛擬面板 X軸可左右移動(dòng)，Y軸可上下移動(dòng)。當(dāng)X軸為時(shí)間軸時(shí)，時(shí)基可在0.01ns/div-1s/div的范圍調(diào)整。X軸還可以作為A通道或B通道來(lái)使用，例如，Y軸和X

12、軸均輸入正弦電壓時(shí)，便可觀察到李沙育圖。A/B通道可分別設(shè)置，Y軸范圍為0.01mV/div-5kV/div，還可選擇AC或DC兩種耦合方式。虛擬示波器不一定要接地，只要電路中有接地元件便可。 單擊示波器面板上的 Expand按鈕，可放大屏幕顯示的波形，還可以將波形數(shù)據(jù)保存，用以在圖表窗口中打開、顯示或打印。要改變波形的顯示顏色，可雙擊電路中示波器的連線，設(shè)置連線屬性。 另外，在電子工作平臺(tái)的指示器件庫(kù)中，還有虛擬電流表和電壓表。虛擬電流表是一種自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程、交直流兩用的三位數(shù)字表，測(cè)量范圍0.01A -999kA，交流頻率范圍0.001Hz -9999MHz。虛擬表的使用數(shù)量無(wú)限，想要多少都

13、可以。 虛擬電壓表也是一種交直流兩用的三位數(shù)字表，測(cè)量范圍0.01V -999kV，交流頻率范圍0.001Hz - 9999MHz，這種電壓表在電子工作平臺(tái)上的使用數(shù)量也不限。 在電流表和電壓表的圖標(biāo)中，帶粗黑線的一端為負(fù)極。雙擊它的圖標(biāo)， 會(huì)彈出其屬性設(shè)置對(duì)話框 ，用來(lái)設(shè)置標(biāo)簽、改變內(nèi)阻、切換直流（DC）與交流（AC）測(cè)量方式等。 （五）、 EWB的菜單和命令 EWB有一套比較完整的菜單系統(tǒng)，幾乎所有的操作都可通過(guò)執(zhí)行相應(yīng)的菜單命令來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是，和大多數(shù)Windows程序一樣， 許多操作也可通過(guò)快捷工具按鈕、右鍵菜單、快捷鍵等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，前面我們已經(jīng)用過(guò)多次了。對(duì)于一般的使用者，我們沒(méi)有必要記住全部的操作方式，因此，這里只講述前面涉及較少而又較常用的 Circuit（電路）和Analysis（分析）菜單中的部分項(xiàng)目，其它的菜單命令請(qǐng)大家自己體會(huì)。 Circuit（電路）菜單 Rotate 旋轉(zhuǎn) Flip Horizontal 水平翻轉(zhuǎn) Flip Vertical 垂直