電子電路EWB仿真實驗指導(dǎo)

電子電路EWB仿真實驗指導(dǎo)EWB概述EWB簡介EWB主要組成EWB基本界面EWB基本操作電路的輸入與運行子電路的創(chuàng)建和使用文件格式的變換元器件庫及虛擬儀器元器件庫介紹及參數(shù)設(shè)置信號源庫（Sources）基本元件庫二極管庫模擬集成電路庫混合集成電路庫數(shù)字集成電路庫邏輯門電路庫數(shù)字器件庫指示部件庫控制部件庫其他部件庫虛擬儀器的功能與使用數(shù)字萬用表函數(shù)信號發(fā)生器示波器字信號發(fā)生器邏輯分析儀邏輯轉(zhuǎn)換儀EWB分析方法EWB仿真的基本過程分析方法的參數(shù)設(shè)置分析方法

EWB概述EWB簡介EWB是一種電子電路計算機仿真設(shè)計軟件，被稱為電子設(shè)計工作平臺或虛擬電子實驗室，英文全稱ElectronicWorkbench。EWB是加拿大InteractiveImageTechnologiesLtd.公司于1988年開發(fā)；它以SPICE3F5為軟件的核心，增強了其在數(shù)字及模擬混合信號方面的仿真功能；SPICE3F5是SPICE的最新版本。EWB建立在SPICE的基礎(chǔ)上，具有以下的特點。EWB具有集成化、一體化的設(shè)計環(huán)境EWB具有全面集成化的設(shè)計環(huán)境，在設(shè)計環(huán)境中可以完成原理圖輸入、數(shù)?；旌戏抡嬉约安ㄐ物@示等工作。當(dāng)用戶進行仿真時，波形圖和原理圖同時有效可見，當(dāng)改變電路連接或元件參數(shù)時，顯示的波形立即反映出相應(yīng)的變化，即可以清楚地觀察到具體電路元件參數(shù)的改變對電路性能的影響。EWB具有專業(yè)的原理圖輸入工具EWB提供了友好的操作界面，用戶可以輕松的完成原理圖的輸入。單擊鼠標，可以方便的完成元件的選擇；拖動鼠標，就可以將元件放到原理圖上。EWB具有自動排列連線的功能，同時也允許用戶調(diào)整電路連線和元件的位置。EWB具有真實的仿真平臺EWB提供了齊全的虛擬電子設(shè)備，包括示波器、函數(shù)發(fā)生器、萬用表、頻譜儀、和邏輯分析儀等。操作這些設(shè)備如同操作真實設(shè)備一樣，非常容易。EWB具有強大的分析工具EWB提供了14種分析工具，利用這些工具，用戶可以了解電路的工作狀態(tài)，測量電路的穩(wěn)定性和靈敏度。EWB具有完整、精確的元件模型元件及其模型在任何分析和設(shè)計中都是相當(dāng)重要的。EWB提供了相當(dāng)廣泛的元器件，共有8000多個器件模型；而且在設(shè)計過程中，用戶可以根據(jù)需要自己添加新的元器件。EWB的主要組成EWB系統(tǒng)的組成如同一個實際的電子實驗室，主要由以下幾個部分組成：元器件欄、電路工作區(qū)、仿真電源開關(guān)、電路描述區(qū)等。其標準工作界面如圖1-1所示。元器件欄中用于存放各種元器件和測試儀器，用戶可以根據(jù)需要調(diào)用其中的元器件和測試儀器。元器件欄中的各種元器件按類別存放在不同的庫中，如二極管庫、晶體管庫、模擬集成電路庫等。測試儀器與實際的儀器具有相同的面板和調(diào)節(jié)旋鈕，使用方便。電路工作區(qū)是工作界面的中心區(qū)域，它就象實驗室的工作平臺，可以將元器件欄中的各種元器件和測試儀器移到工作區(qū)，在工作區(qū)中搭接設(shè)計電路。連接并接好測試儀器后，單擊仿真電源開關(guān)，就可以對電路進行仿真測試。打開測試儀器，可以觀察測試結(jié)果；再次單擊仿真電源開關(guān)，可以停止對電路的仿真測試。電路描述區(qū)電路描述區(qū)元器件欄仿真電源開關(guān)電路工作區(qū)圖1-1EWB的主要組成部分電路描述區(qū)是EWB系統(tǒng)給用戶提供的一個文字區(qū)域，用戶可以在電路描述區(qū)對電路的功能及仿真結(jié)果進行說明。EWB的基本界面EWB與其他的應(yīng)用程序一樣有一個基本界面，有標題欄、菜單欄、工具欄、元器件欄、仿真開關(guān)、暫停/恢復(fù)開關(guān)、電路工作區(qū)、狀態(tài)欄及滾動條組成。下面介紹其中主要欄目。菜單欄菜單欄中有六個菜單項，分別是：File、Edit、Circuit、Analysis、Window、Help。每個菜單項的下拉菜單中都包含若干條命令。File菜單文件菜單項如圖1-2所示，其中的大部分菜單項功能與一般的WINDOWS應(yīng)用程序相同如（New,Open,Save,SaveAs,Print,PrintSetup,Exit）此處不在說明?；謴?fù)存盤命令（File/Reverttosaved）此命令的功能是將當(dāng)前的電路恢復(fù)到最后一次存盤時的形式，執(zhí)行此命令以后當(dāng)前對此電路所做的全部修改被取消。輸入文件命令（File/Import）用于裝入SPICE（*.CIR）描述的電路文件，實現(xiàn)對多種電路的仿真。輸出文件命令（File/Export）此命令用于將當(dāng)前的電路以指定的格式輸出。安裝命令（File/Install）用于安裝EWB系統(tǒng)的附加應(yīng)用程序。圖1-2EWB文件菜單圖1-2EWB文件菜單Edit菜單Edit菜單如圖1-3所示，它所包含的命令有:Cut,Copy,Paste,Delete,SelectAll,CopyAsBitmap,ShowClipboard.功能與一般的WINDOWS應(yīng)用程序相同,此處不再詳細說明。圖1-3EWB編輯菜單圖1-3EWB編輯菜單(3)Circuit(電路)菜單電路菜單項如圖1-4所示，可以實現(xiàn)對元件的位置、屬性的設(shè)置，子電路的生成，電路圖大小的縮放，電路圖屬性的設(shè)置，分析方法的選擇。圖1-4EWB電路菜單圖1-4EWB電路菜單①旋轉(zhuǎn)（Rotate）、水平翻轉(zhuǎn)（FlipHorizontal）、垂直翻轉(zhuǎn)（FlipVertical）命令單擊需要調(diào)整位置的元件，然后選擇所需的命令既可實現(xiàn)對所選元件的90度逆時針旋轉(zhuǎn)、水平翻轉(zhuǎn)或垂直翻轉(zhuǎn)。②元件屬性命令（ComponentProperties）每個元件都有各自的屬性。根據(jù)仿真的要求，屬性可以修改。選擇的元件不同，其屬性的多少及內(nèi)容也就不同。選中某個元件后，單擊此菜單項，出現(xiàn)該元件屬性的對話框如圖1-5所示。圖1-5元件屬性對話框圖1-5元件屬性對話框標號（Label）設(shè)置用來對電路中的元件標號進行設(shè)置；模型（Model）設(shè)置用來對元件模型或元件的參數(shù)進行設(shè)置；故障（Fault）設(shè)置用來設(shè)置元件的兩個引腳之間的故障，用來仿真實際元件和電路中出現(xiàn)的故障；顯示（Display）設(shè)置用來選擇元件的標號、模型是否顯示在電路圖中；分析（AnalysisSetup）設(shè)置用來在分析電路的過程中，對元件特殊參數(shù)的設(shè)置，（并不是所有的元件都有分析設(shè)置）。③創(chuàng)建子電路命令（CreateSubcircuit）子電路是指用戶建立的一種單元電路?？梢詫⒆与娐反娣旁谟脩舻钠骷熘?，在需要時調(diào)用，供電路設(shè)計和仿真時使用。該命令用于子電路的創(chuàng)建。④放大（ZoomIn）縮?。╖oomOut）命令可以對電路進行放大或縮小顯示。⑤電路選項命令（SchematicOption）用于對電路的顯示方式進行設(shè)置。單擊此菜單項，即彈出如圖1-6所示對話框。對話框中有三個選項卡；Grid（柵格）、Show/Hide（顯示/隱藏）和Fonts（字型）。在柵格選項卡中可以設(shè)置在電路窗口顯示或隱藏點狀柵格。在顯示/隱藏選項卡可以設(shè)置顯示或不顯示某些內(nèi)容如圖1-6所示。在字型選項卡中可以設(shè)置元件的標號、標稱值的字體和字號。圖1-6電路選項對話框圖1-6電路選項對話框⑥限制命令（Restrictions）利用限制命令，可以對元件和電路分析提出限制條件；其對話框如圖1-7所示。其中General（一般性限制）包括電路口令和電路只讀屬性的限制；Components（元件限制）包括隱藏故障、鎖定子電路和隱藏元件參數(shù)值的選項；Analysis（分析限制）用于對電路進行各種分析的方法的限定性選擇。圖1-7限制命令對話框圖1-7限制命令對話框Analysis（分析）菜單分析菜單項如圖1-8所示，這些命令可以分為四大類：啟動、停止仿真命令，分析選項命令，各類分析命令，顯示圖表命令。圖1-8EWB的分析菜單圖1-8EWB的分析菜單激活/停止命令（Activate/Stop）在電路工作區(qū)連接電路以后，可以利用激活命令開始仿真實驗，或利用停止命令停止仿真實驗。暫?；蚧謴?fù)命令（Pause或Resume）利用此命令可以暫停正在仿真的實驗，單擊恢復(fù)命令，可以繼續(xù)進行電路的仿真實驗。分析選項命令（AnalysisOptions）分析選項窗口如圖1-9所示，可以設(shè)置各種分析的參數(shù)，以滿足實際電路的仿真要求。圖1-9分析選項窗口圖1-9分析選項窗口14種分析工具EWB提供了14種分析工具，其中包括6種基本分析工具：直流分析、交流頻率分析、暫態(tài)分析、傅里葉分析、噪聲分析、和失真分析；4種掃描分析工具：參數(shù)掃描分析、溫度掃描分析、直流和交流靈敏度分析；2種高級分析工具：極點—零點分析和傳輸函數(shù)分析；兩種統(tǒng)計分析工具：最壞情況分析和蒙特卡羅分析。關(guān)于這些工具的使用將在后續(xù)章節(jié)介紹。顯示圖表（DisplayGraphs）顯示圖表命令是該軟件提供給用戶的一種便利的工具。在完成電路的仿真實驗后，單擊此命令，會彈出分析圖表窗口，窗口中顯示分析結(jié)果的參數(shù)或分析結(jié)果的圖形。Window（窗口）和Help（幫助）菜單此二個菜單的功能與一般的WINDOWS應(yīng)用程序功能相似此處不再說明。工具欄工具欄如圖1-10所示。工具欄從左至右的圖標命令為：新建文件、打開文件、保存文件、打印文件，剪切、復(fù)制、粘貼，旋轉(zhuǎn)、水平翻轉(zhuǎn)、垂直翻轉(zhuǎn)，創(chuàng)建子電路，顯示圖表，元件屬性，縮小、放大，縮小或放大的比例，幫助。3.元器件欄元器件欄如圖1-10所示。單擊其中不同的圖標可以打開不同的元器件庫。從元器件庫中調(diào)用器件的方法是：首先單擊元器件庫圖標，在庫中選擇所需的元件，將其拖至工作區(qū)即可。EWB提供的元器件庫，從左至右分別是：用戶器件庫、各類電源庫、基本器件庫、二極管庫、晶體管庫、模擬集成電路庫、數(shù)摸混合電路庫、數(shù)字集成電路庫、數(shù)字模塊庫、各類指示器庫、控制器單元庫、其他元件庫和儀器庫。圖1-10工具欄及元器件欄圖1-10工具欄及元器件欄EWB的基本操作電路的輸入與運行電路實驗的輸入與運行包括以下幾個步驟：放置元器件、對元件進行賦值、設(shè)置元件標號、調(diào)整元件在電路工作區(qū)的位置和方向、連接電路、放置并連接測試儀器、運行電路開始仿真分析。利用儀器觀察窗口或顯示圖表觀察仿真結(jié)果。放置元器件單擊元器件庫，在庫中選擇所需的元件，用鼠標拖至工作區(qū)。對元件進行賦值用鼠標雙擊元件，或選中元件后單擊元件屬性圖標，出現(xiàn)該元件的屬性對話框，在對話框中可以對元件進行賦值和設(shè)置標號等操作。調(diào)整元件在電路工作區(qū)的位置和方向用鼠標拖動元件，調(diào)整元件在工作區(qū)中的位置；選中元件后單擊旋轉(zhuǎn)、水平翻轉(zhuǎn)、垂直翻轉(zhuǎn)圖標可以調(diào)整元件的方向。連接電路將光標指向一個元件的連接點時，在連接點處會出現(xiàn)一個小黑點，按住鼠標左鍵，移動鼠標，使光標指向另一個元件的連接點，在該連接點處會出現(xiàn)另一個小黑點，放開鼠標，這兩個元件對應(yīng)的連接點就會連接在一起。當(dāng)鼠標指向連線時，按住鼠標左鍵，移動鼠標，可以調(diào)整連線的位置。當(dāng)鼠標指向連線的一個端點，出現(xiàn)一個小黑點時，按住按住鼠標左鍵，移動鼠標，可以刪除該連接線。放置并連接測試儀器單擊儀器庫，在庫中選擇所需的儀器，用鼠標拖至工作區(qū)。將儀器與測試點相連。運行電路開始仿真單擊仿真電源開關(guān)，電路開始運行。觀察仿真結(jié)果雙擊儀器可以打開儀器的窗口，可以觀察實驗結(jié)果；或單擊顯示圖表命令，可以觀察到電路的測試數(shù)據(jù)或測試波形。子電路的創(chuàng)建和使用子電路是指用戶建立的一種單元電路。可以將子電路存放在用戶的器件庫中，在需要時調(diào)用，供電路設(shè)計和仿真時使用。子電路的創(chuàng)建和使用主要有以下幾個步驟：根據(jù)設(shè)計要求進行子電路的輸入，子電路內(nèi)容的選擇，子電路的創(chuàng)建，子電路的調(diào)用，和子電路的修改等。子電路的輸入根據(jù)需要將要作為子電路的電路輸入到工作區(qū)；在此基礎(chǔ)上再設(shè)置一些連接點，將輸入、輸出端口與這些連接點相連。選擇子電路的內(nèi)容按住鼠標左鍵，拖動鼠標，選定創(chuàng)建子電路的內(nèi)容，系統(tǒng)默認選擇的電路部分為紅色，沒有被選擇的電路部分為黑色。創(chuàng)建子電路單擊電路菜單中的創(chuàng)建子電路命令（Circuit/CreateSubcircuit）或單擊創(chuàng)建子電路圖標，出現(xiàn)Subcircuit對話框如圖1-11所示；在Subcircuit對話框中輸入子電路名稱，單擊對話框中“Copyfromcircuit”按鈕，被選擇的電路就被賦復(fù)制到用戶的器件庫中；同時EWB將自動打開子電路窗口。圖1-11子電路對話框圖1-11子電路對話框子電路的調(diào)用單擊元器件欄的最左側(cè)的用戶器件庫圖標，按住鼠標左鍵，將其拖至工作區(qū)，會出現(xiàn)（ChooseSUB）選擇子電路窗口，選擇所需的子電路名，單擊Accept按鈕，子電路將作為一個電路模塊出現(xiàn)在工作區(qū)。文件格式的變換為了方便使用，EWB軟件除了可以對*.EWB文件進行編輯和仿真外，還允許接收其他文件格式描述的電路，或者將電路保存為其他文件格式輸出。當(dāng)執(zhí)行File/Import（輸入文件）命令是，根據(jù)對話框的提示，EWB允許裝入SPICE（*.CIR）描述的電路文件，調(diào)入該文件后，EWB將其轉(zhuǎn)換為原理圖形式，格式轉(zhuǎn)換后，可以對該電路進行各種仿真操作。當(dāng)執(zhí)行File/Export（輸出文件）命令時，可以將連接及仿真正確的電路以其他文件格式輸出，供第三方電路軟件使用?？梢怨┻x擇的電路輸出格式有：后綴為*.CIR，供SPICE軟件使用；后綴為*.NET，供ORCAD軟件、TANGO軟件、RPROTEL軟件使用；后綴為*.SCR，供EAGLE軟件使用；后綴為*.CMP，供LAYOL軟件使用；后綴為*.PLC，供ULTIMATE軟件使用。

第二章元器件庫及虛擬儀器2.1元器件庫介紹及參數(shù)設(shè)置EWB為用戶提供了大量的元器件，這些元器件各自存放在不同的庫中。本小節(jié)主要介紹元器件圖標，了解并熟悉元器件庫中的部分常用元器件的參數(shù)定義、名稱、量綱、缺省值設(shè)置范圍、使用方法等。2.1.1信號源庫（Sources）EWB的信號源庫提供了全部的獨立電源和受控源。其圖標如圖2-1所示。第一排從左至右分別是：接地、電池、直流電流源、交流電壓源、交流電流源、電壓控制電壓源、電壓控制電流源、電流控制電壓源、電流控制電壓源、Vcc電壓源、Vdd電壓源、時鐘源。第二排從左至右分別是：調(diào)幅源、調(diào)頻源、壓控正弦波、壓控三角波、壓控方波、受控單脈沖、分段線性源、壓控分段線性源、頻移鍵控源、多項式源、非線性相關(guān)源。圖2-1信號源庫圖2-1信號源庫接下來介紹以下常用的信號源的使用，其參數(shù)定義、名稱、量綱等見表2-1。地（Ground）地是電路中各個節(jié)點的相對參考點?！暗亍痹峁┝诉@種參考，并非所有的電路都必須接地，但使用運算放大器、變壓器、各種控制源、示波器、函數(shù)發(fā)生器、波特圖儀時必須接地；含模擬和數(shù)字元件的電路也必須接地。電池（Battery）電池是內(nèi)阻為零的理想電壓源。直流電流源（DCCurrentSource）直流電流源是內(nèi)阻為無窮大的理想電流源。交流電壓源（ACVoltageSource）使用交流電壓源時，電壓設(shè)置值為正弦波電壓的有效值。若電壓u設(shè)置為100V，頻率設(shè)置為1000Hz，相位設(shè)置為45度，則寫成表達式為：u=100*1.414sin（2π1000t+450）V。交流電流源（ACCurrentSource）交流電流源的參數(shù)與交流電壓源相同，僅量綱不同而已。6.壓控電壓源（Voltage-ControlledVoltageSource）電壓增益E表示輸入端電壓對輸出端電壓的控制因子，即E=VO/VI。7.壓控電流源（Voltage-ControlledCurrentSource）互導(dǎo)增益G表示輸入端電壓對輸出端電流的控制因子，即G=IO/VI。8.電流控制電壓源（Current-ControlledVoltageSource）互阻增益H表示輸入端電流對輸出端電壓的控制因子，即H=VO/II。9.電流控制電流源（Current-ControlledCurrentSource）電流增益F表示輸入端電流對輸出端電流的控制因子，即F=IO/II。10.“VCC”直流電源直流電源的簡化符號，表示對地有+5V的電壓，是TTL電路的缺省供電電壓，并表示邏輯高電平。11.“VDD”直流電源直流電源的簡化符號，表示對地有+5V的電壓，是CMOS電路的缺省供電電壓，并表示邏輯高電平。12.時鐘源（Clock）時鐘源是指幅度、頻率、占空比均可調(diào)的方波發(fā)生器。表2-1信號源表元器件名稱參數(shù)默認設(shè)置值設(shè)置范圍電池電壓V12VμV～kV直流電壓源電流I1AμA～kA交流電壓源電壓V頻率相位120V60HZ0μV～kVHz～MHzDEG交流電流源電流I頻率相位1A1HZ0μA～kAHz～MHzDEG壓控電壓源電壓增益E1V/VmV/V～kV/V壓控電流源互導(dǎo)G1mSmS～kS電流控制電壓源互阻H1ΩmΩ～kΩ電流控制電流源電流增益F1A/AmA/A～kA/A時鐘源頻率F占空比D電壓V1000HZ50%5VHz～MHz0%～100%mV～kV若要對元器件的參數(shù)進行設(shè)置，只要將工作區(qū)中的元件用鼠標雙擊，系統(tǒng)會彈出元件屬性窗口，然后即可對元器件的參數(shù)進行設(shè)置。2.1.2基本元件庫（Basic）基本元件庫圖標如圖2-2所示。第一排從左至右分別是：連接點、電阻、電容、電感、線性變壓器、繼電器、開關(guān)、延遲開關(guān)、壓控開關(guān)、電流控制開關(guān)、上拉電阻。第二排從左至右分別是：電位器、排電阻、電壓控制模擬開關(guān)、極性電容、可調(diào)電容、可調(diào)電感、無芯線圈、磁芯、非線性變壓器?；驹熘胁糠衷膮?shù)說明見表2-2。圖2-2基本元件庫圖2-2基本元件庫表2-2基本元件庫元器件名稱參數(shù)默認設(shè)置值設(shè)置范圍電阻R1Ω～MΩ電容C1pF～F電感L1μH～H線性變壓器匝數(shù)比漏感磁感初級繞組電阻次級繞組電阻20.001H5H1E-61E-6開關(guān)鍵Space上拉電阻電阻R上拉電壓V1KΩ5VV～kV電位器鍵電阻R比例設(shè)置增量R1kΩ50%5%A～Z,0-9Ω～MΩ0%～100%0%～100%排電阻電阻R1kΩΩ～MΩ極性電容C1μFpF～F可調(diào)電容鍵電容比例設(shè)置增量C10μF50%5%A～Z,0-9pF～F0%～100%0%～100%可調(diào)電感鍵電容比例設(shè)置增量L10mH50%5%A～Z,0-9μH～H0%～100%0%～100%部分元件使用說明：開關(guān)該元件為單刀雙擲開關(guān)。通過計算機鍵盤可以控制它的通斷狀態(tài)。使用時，先用鼠標從庫中將該元件拖至工作區(qū)，雙擊元件，在對話框“Key”欄中鍵入字母作為該元件的代號。缺省設(shè)置：Space（空格鍵）。當(dāng)要改變開關(guān)的通斷狀態(tài)時，敲擊該元件的代號字母即可。電位器在該元件的屬性對話框的“Resistance（R）”選項欄中，可以設(shè)置兩個固定端子之間的阻值。“Setting”選項表示滑動點左側(cè)電阻占總阻值的百分比?！癒ey”選項用于設(shè)置控制鍵字母?！癐ncrement”表示每按一次設(shè)置的字母鍵，滑動點左側(cè)的電阻減少量占總值的百分比。當(dāng)按一次“Shift+‘設(shè)定的控制字母’”時，左側(cè)的電阻值增加一定的百分比。可調(diào)電容、可調(diào)電感此兩種元件的使用方法與電位器相同。排電阻排電阻指8個并列的電阻封裝在一個殼內(nèi)，具有相同的阻值。2.1.3二極管庫（Diodes）圖2-3二極管庫二極管的圖標如圖2-3所示；從左至右分別是：普通二極管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管、橋式全波整流器、肖特基二極管、可控硅整流器、雙向可控硅、三端雙向可控硅。圖2-3二極管庫元件的參數(shù)及缺省設(shè)置如表2-3所示。表2-3二極管庫元器件名稱缺省設(shè)置值設(shè)置、選擇范圍普通二極管理想狀態(tài)General,Motorola,National,Zetex,Philips穩(wěn)壓二極管理想狀態(tài)General,Motorola,Philips發(fā)光二極管理想狀態(tài)橋式全波整流器理想狀態(tài)General,Motorola,Philips,Zetex,肖特基二極管理想狀態(tài)Ecg可控硅整流器理想狀態(tài)2Nxx,BTxx,Cxx,MCRxx,Sxx雙向可控硅理想狀態(tài)Ecg,Motorola三端雙向可控硅理想狀態(tài)2Nxx,MACxx,BTxx2.1.4晶體管庫(Transistors)在晶體管庫中包含了雙極性晶體管、結(jié)型場效應(yīng)管、絕緣柵場效應(yīng)管等，其符號、特性等在課程中已經(jīng)作了詳細介紹，這里不再敘述。晶體管的缺省值及設(shè)置范圍和二極管類似。2.1.5模擬集成電路庫（AnalogICs）在模擬集成電路庫中共包含了3類器件：集成運算放大器、電壓比較器和鎖相環(huán)電路；其中集成運算放大器有四種類型：三端運放、五端運放、七端運放和九端運放。這四種運放的區(qū)別是：三端運放只有三個端子：同相輸入端、反相輸入端、輸出端；五端運放比三端運放增加了正電源和負電源兩個端子；七端運放和九端運放比五端運放分別增加了兩個、四個調(diào)整端子。2.1.6混合集成電路庫（MixedICs）圖2-4混合集成電路庫該元件庫共包含5大類器件，其圖標見圖2-4；從左至右分別是：A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器（電流型）、D/A轉(zhuǎn)換器（電壓型）、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、555定時器。圖2-4混合集成電路庫2.1.7數(shù)字集成電路庫（DigitalICs）數(shù)字集成電路庫包含了74系列和CMOS結(jié)構(gòu)的4xxx系列元件，其缺省值設(shè)置及選擇范圍見表2-4。表2-4數(shù)字集成電路庫元器件名稱缺省值設(shè)置、選擇范圍74xxx理想7400–7493741xx理想74107-74199742xx理想74238-74298743xx理想74350-74395744xx理想74445-744664xxx理想4000-45562.1.8邏輯門電路庫（LogicGates）該庫包含了基本邏輯門電路，其圖標如圖2-5所示。其中第一排圖標所示為基本邏輯門電路，每個門電路的輸入端可通過元件屬性對話框設(shè)置為2–8個。第二排圖標所示為集成邏輯門電路，選中某一個電路后可以在其彈出對話框中選擇具體的集成電路型號。圖2-6數(shù)字器件庫圖2-5邏輯門電路庫圖2-6數(shù)字器件庫圖2-5邏輯門電路庫2.1.9數(shù)字器件庫（Digital）數(shù)字器件庫的圖標如圖2-6所示。其中第一排圖標為半加器、全加器和基本觸發(fā)器。第二排圖標為集成的多路選擇器、多路分配器、編碼器、運算電路、計數(shù)器、移位寄存器和觸發(fā)器，選中某一個電路后可以在其彈出對話框中選擇具體的集成電路型號。2.1.10指示部件庫（Indicators）指示部件庫的圖標如圖2-7所示。從左至右分別是：電壓表、電流表、燈泡、彩色指示器、數(shù)碼顯示器、帶譯碼數(shù)碼顯示器、蜂鳴器、條形光柱、帶譯碼條形光柱。部件的參數(shù)設(shè)置如表2-5所示。圖2-7指示部件庫圖2-7指示部件庫部分元件使用說明：電壓表多個電壓表可以同時使用；可以測量交、直流電壓（由元件屬性對話框設(shè)置）；電壓表有暗線端為負極端子。電流表多個電流表可以同時使用；可以測量交、直流電流（由元件屬性對話框設(shè)置）；電流表有暗線端為負極端子。彩色指示器彩色指示器相當(dāng)于一個發(fā)光二極管，僅有一個端子。它連接到電路中的某點時，當(dāng)該點的電平達到高電平時便發(fā)光指示。該器件可以用來顯示數(shù)字電路中某一點電平的狀態(tài)。數(shù)碼顯示器、帶譯碼數(shù)碼顯示器數(shù)碼顯示器就是七段LED數(shù)碼顯示器；帶譯碼數(shù)碼顯示器僅有4個輸入端，可以將4位編碼對應(yīng)的十六進制的0—F予以顯示。蜂鳴器該器件相當(dāng)于一個壓電陶瓷片晶體。當(dāng)兩端電壓超過設(shè)置電壓是，計算機內(nèi)的揚聲器會發(fā)出聲響。條形光柱、帶譯碼條形光柱條形光柱由十個LED發(fā)光管同向并排排列構(gòu)成。通過電壓比較器來檢測輸入電壓的高低，可以把檢測的結(jié)果送到光柱中某一個LED以顯示電壓的高低。部件左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極。正向電壓降可由元件屬性對話框設(shè)置。帶譯碼條形光柱相當(dāng)于10個LED串聯(lián)，如果美意個點亮電壓為1V，當(dāng)接入電壓為5V時，僅下面5個LED發(fā)光。點亮每一個LED的電壓值（從最低段到最高段）：Von=VL+（VH-VL）*（n-1）/9，其中n為點亮LED的數(shù)量。VH、VL可由元件屬性對話框設(shè)置。表2-5指示部件庫元件名稱缺省設(shè)置設(shè)置、選擇范圍電壓表內(nèi)阻：1MΩ模式：DC1Ω–999.99TΩ交流、直流電流表內(nèi)阻：1nΩ模式：DC1pΩ–999.99Ω交流、直流燈泡PMAX=10WVMAX=12VW–kWV-kV彩色指示器紅色紅色、蘭色、綠色蜂鳴器頻率：200HZ電壓：9V電流：0.05A條形光柱正向電壓VF：2VVF處電流IF：0.03A正向電流ION：0.01A帶譯碼條形光柱最低段最小導(dǎo)通電壓VL：1V最高段最小導(dǎo)通電壓VH：10V在EWB系統(tǒng)中還有兩個元件庫：控制部件庫和其他器件庫；因為在電子線路中較少用到，故不作介紹。另外，在使用以上所介紹的元器件時，如果對元器件的功能不清楚可以使用系統(tǒng)幫助，方法為：選中元器件，然后單擊幫助按鈕即可。2.2虛擬儀器的功能和使用EWB的儀器庫中有數(shù)字萬用表、函數(shù)發(fā)生器、示波器、波特圖儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換儀共七種儀器。使用時用鼠標點擊儀器庫圖標，便可彈出儀器庫，然后用鼠標拖其中某一個儀器的圖標即可，對此圖標雙擊就可以得到該儀器的面板。僅允許圖標中的端子與電路連接。2.2.1數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表的圖標和面板如圖2-8所示。它能自動調(diào)整量程，完成交直流電壓、電流和電阻的測量，也可以分貝（dB）形式顯示電壓和電流。測量時必須使工作態(tài)“啟動/停止”開關(guān)處于“啟動”狀態(tài)。點擊數(shù)字萬用表面板中的“Settings”按鈕，就會彈出一個對話框，從中可以對萬用表內(nèi)部的參數(shù)進行設(shè)置?！癆mmeterresistance”—用于設(shè)置與電流表串聯(lián)的內(nèi)阻，其大小影響電流的測量精度?！癡olmeterresistance”—用于設(shè)置與電壓表并聯(lián)的內(nèi)阻，其大小影響電壓的測量精度?！癘hmmetercurrent”—用歐姆表測量時，流過歐姆表的電流?！癉ecibelstandard”—用于設(shè)置分貝標準。分貝標準是指設(shè)置0dB的標準，若把1V電壓設(shè)為0dB的標準，當(dāng)測量電壓為10V，顯示為20dB。2.2.2函數(shù)信號發(fā)生器函數(shù)信號發(fā)生器圖標和面板如圖2-9所示；函數(shù)信號發(fā)生器能夠產(chǎn)生0.1–999MHz的3種信號。信號的幅度可以在mV–kV之間設(shè)置。對三角波和方波可以設(shè)置其占空比大小，設(shè)定范圍為：0.1–99%。偏置電壓設(shè)置（offset）是指把正弦波、三角波、方波疊加在設(shè)置的偏置電壓上輸出。在仿真過程中要改變輸出波形、大小、占空比、或偏置電壓時，必須暫時關(guān)閉電子工作平臺的電源開關(guān)。在對上述內(nèi)容改變后，重新啟動一次“啟動/停止”開關(guān)，函數(shù)信號發(fā)生器才能按新設(shè)置的數(shù)據(jù)輸出信號波形。圖2-8數(shù)字萬用表的圖標、面板和設(shè)置對話框圖2-9函數(shù)信號發(fā)生器的圖標和面板圖2-8數(shù)字萬用表的圖標、面板和設(shè)置對話框圖2-9函數(shù)信號發(fā)生器的圖標和面板2.2.3示波器示波器的圖標和面板如圖2-10所示。其功能和操作方法和一般實驗室所使用的示波器類似。共有4個輸入端子：下放兩個為信號輸入端子，右上方為接地端子，右下方為觸發(fā)信號輸入端子。接下來介紹以下不同于普通示波器的一些特點。圖2-10示波器的圖標和面板圖2-10示波器的圖標和面板波形參數(shù)的測量在擴展的示波器面板（要擴展示波器面板可以單擊面板上方的“Expand”按鈕）的屏幕上有兩條可以左右移動的讀數(shù)指針。指針上方有三角形標志。通過鼠標可以拖動讀數(shù)指針左右移動，見圖2-11。圖2-11波形參數(shù)的測量在屏幕下方有三個測量數(shù)據(jù)顯示區(qū)。左側(cè)數(shù)據(jù)區(qū)表示1號讀數(shù)指針所指信號的數(shù)據(jù)。T1表示1號讀數(shù)指針離開屏幕最左側(cè)所對應(yīng)的時間，時間單位取決于“Timebase”設(shè)置的時間單位；VA1、VB1分別表示通道A、B的信號幅度值，其值為電路中測量點的實際值，與“放大、衰減開關(guān)”設(shè)置值無關(guān)。中間數(shù)據(jù)區(qū)表示2號讀數(shù)指針所指信號的數(shù)據(jù)。右側(cè)數(shù)據(jù)區(qū)表示兩個讀數(shù)指針所指信號的差值。圖2-11波形參數(shù)的測量為了測量方便準確，點擊“Pause”使波形凍結(jié)，然后再測量更好。信號波形顯示顏色的設(shè)置只要將A、B通道連接的導(dǎo)線的顏色進行設(shè)置，顯示波形的顏色便與導(dǎo)線的顏色相同。方法是：雙擊連接的導(dǎo)線，在彈出的對話框中對導(dǎo)線的顏色進行設(shè)置。展開的面板縮小單擊展開面板右下方的“Reduce”按鈕即可將展開的面板縮小。改變屏幕背景顏色單擊展開面板右下方的“Reverse”按鈕，即可改變屏幕背景顏色。波特圖儀圖2-12波特圖儀的圖標和面板波特圖儀是用來測量和顯示一個電路、系統(tǒng)或放大器頻率特性的一種儀器，類似于實驗室的頻率特性測試儀（掃頻儀），圖2-12所示是波特圖儀的圖標和面板。圖2-12波特圖儀的圖標和面板波特圖儀與電路的連接從上圖可以看到，波特圖儀有輸入端口“In”V+（左端子）、V-（右端子），輸出端口OutV+（左端子）、V-（右端子）。輸入端口的V+（左端子）、V-（右端子）分別連接到電路輸入端口的正端和負端，輸出端口V+（左端子）、V-（右端子）分別連接到電路輸出端口的正端和負端。由于波特圖儀本身沒有信號源，所以在使用波特圖儀時，必須在電路的輸入端口接入交流信號源（或函數(shù)信號發(fā)生器）。波特圖儀面板參數(shù)設(shè)置圖2-13波特圖儀面板參數(shù)設(shè)置結(jié)合圖2-13說明有關(guān)參數(shù)的設(shè)置。通過參數(shù)設(shè)置面板第一欄的“Magnitude”和“Phase”按鈕可以分別顯示系統(tǒng)的幅頻和相頻特性。當(dāng)特性曲線顯示時，X軸坐標“Horizontal”表示測量信號的頻率，可以用“Log”和“Lin”按鈕確定是對數(shù)坐標還是線性坐標，通過對波特圖儀面板中“Horizontal”字符下方的頻率設(shè)置對話框來設(shè)置波特圖儀頻率的初始值I（Initial）和最終值F（Final）。圖2-13波特圖儀面板參數(shù)設(shè)置“Vertical”表示Y軸顯示類型。測量幅頻特性時，若單擊“Log”按鈕，Y軸的刻度單位是分貝；當(dāng)單擊“Lin”按鈕，Y軸的刻度是線性刻度。若測量相頻特性是，Y軸表示相位，單位是度，為線性刻度。讀數(shù)測量利用鼠標拖動讀數(shù)指針或單擊讀數(shù)指針移動按鈕，可測量某個頻率點的幅度或相位，其讀數(shù)顯示在面板的右下方。對波特圖儀的設(shè)置選擇“Analysis”菜單命令，打開“Analysisoptions”對話框，再打開該對話框的“Instruments”卡可以對波特圖儀進行設(shè)置?！癙ointspercycle”（每個周期顯示的點數(shù)）設(shè)置的大時可以提高讀書精度，但將增加運行時間。字信號發(fā)生器字信號發(fā)生器是一個能產(chǎn)生16位同步邏輯信號的儀器，可以用來對數(shù)字邏輯電路進行測試，又稱數(shù)字邏輯信號源，字信號發(fā)生器圖標和面板如圖2-14所示。圖2-14圖2-14字信號發(fā)生器圖標和面板字信號發(fā)生器與電路的連接字信號發(fā)生器圖標下沿有16個輸出端口，每一個端口都可以連接到電路的輸入端。字信號發(fā)生器輸出端口的輸出電壓范圍是：低電平為0V，高電平為4-5V，輸出電流取決于電路的輸入電阻。由于字信號發(fā)生器沒有公共輸出端，故電路公共端要連接地符號。字信號的寫入在面板的最左側(cè)是字信號編輯區(qū)，16位的字信號以4位十六進制形式進行編輯和存放。編輯區(qū)的地址范圍為0000H—03FFH共計1024條字信號。用鼠標單擊某一條字信號即可實現(xiàn)對其定位和寫入，此時“Address”中的“Edit”框中立即顯示16位地址編號。字信號地址編輯區(qū)的設(shè)置“Address”為字信號發(fā)生器地址編輯區(qū)。其中“Edit”表示正在編輯的那條字信號的16位地址。當(dāng)啟動字信號發(fā)生器對外輸出時，“Current”表示正在輸出的那條字信號的地址。當(dāng)停止輸出時，可對其改寫?！癐nitial”和“Final”分別表示字信號地址的初值和終值，設(shè)置后，字信號從初值開始逐條輸出。字信號的輸出方式“Cycle”表示字信號在設(shè)置的地址的初值到終值之間循環(huán)以設(shè)定頻率輸出?！癇urst”表示字信號在設(shè)置的地址的初值逐條輸出，到終值便自動停止輸出?！癝tep”表示鼠標單擊一次，輸出一條字信號?！癈ycle”和“Burst”輸出方式的快慢，可通過“Frequency”輸入框中設(shè)置的數(shù)據(jù)來控制?！癇reakpoint”用于設(shè)置中斷點。在“Cycle”和“Burst”輸出方式中，要想使字信號輸出到某一條后自動停止，只需預(yù)先單擊該條字信號，然后再單擊“Breakpoint”按鈕。利用“Breakpoint”按鈕可以設(shè)置多個斷點。當(dāng)字信號輸出到斷點而暫停輸出時，可單擊“Pause”按鈕或F9鍵來恢復(fù)輸出。當(dāng)需要清除設(shè)置的斷點時，打開“Pattern”對話框，單擊“Clearbuffer”按鈕即可。觸發(fā)方式當(dāng)選擇“Internal”觸發(fā)方式時，字信號的輸出直接手輸出方式按鈕的控制。當(dāng)選擇“External”時，必須接入外觸發(fā)信號，而且要設(shè)置“上升沿觸發(fā)”或“下降沿觸發(fā)”，然后單擊輸出方式按鈕。只有外觸發(fā)信號到來時才啟動信號輸出?！癙attern”對話框圖2-15“Pattern”對話框單擊“Pattern”按鈕，彈出如圖2-15所示的對話框。單擊該對話框中的圖2-15“Pattern”對話框“Open”表示打開字信號文件?！癝ave”表示將字信號文件存盤，字信號文件的后綴為“DP”。“Upcounter”表示在字信號編輯區(qū)地址范圍0000H-03FFH內(nèi)，其內(nèi)容按逐個遞增方式進行編碼。圖2-16邏輯分析儀的圖標和面板“Downcounter”圖2-16邏輯分析儀的圖標和面板“Shiftright”表示字信號按8000H，4000H，2000H，1000H，0800H的次序進行編碼?！癝hiftleft”表示字信號按0001H，0002H，0004H，0008H，0010H的次序進行編碼。邏輯分析儀邏輯分析儀可以同步記錄和顯示16路邏輯信號，可用于對數(shù)字邏輯信號的高速采集和時序分析。邏輯分析儀的圖標和面板如圖2-16所示。邏輯分析儀和數(shù)字電路的連接圖標左側(cè)的16個端口是邏輯分析儀的輸入信號端口，使用時連接到電路的測量點。面板圖中“Clock”下方的按鈕為“采樣時鐘設(shè)置按鈕。當(dāng)單擊“Set...”按鈕后，將打開“Clocksetup”對話框，如果將對話框中的“Clockmode”項設(shè)置為“External”時，圖標中的“外時鐘輸入”端口必須接外部時鐘，否則邏輯分析儀不工作。圖標中的“時鐘控制輸入”端口的功能是控制外部時鐘。圖標中的“觸發(fā)控制輸入”端口的功能是控制觸發(fā)字。對邏輯分析儀面板圖的說明面板的最左側(cè)16個圓圈代表16個輸入端，小圓圈內(nèi)“0”或“1”符號實時顯示各路輸入邏輯信號的當(dāng)前值。被采集的信號以方波的形式顯示在屏幕上。當(dāng)該變輸入信號的連線顏色時，顯示波形的顏色立即改變。面板中的“Clockperdivision”用于設(shè)置時間基線刻度。當(dāng)波形擁擠時可以將時間基線設(shè)置的低一些。拖動讀書指針上部的三角形可以讀取波形的邏輯數(shù)據(jù)。其中T1、T2分別表示讀書指針1、2離開時間基線零點的時間，T2-T1表示兩個讀書指針之間的時間差。采樣時鐘設(shè)置說明用鼠標單擊面板中“Clock”下方的“Set...”按鈕便可以打開“ClockSetup”對話框如圖2-17。圖2-17“ClockSetup”對話框圖2-17“ClockSetup”對話框“Clockmode”表示選擇內(nèi)部時鐘或外部時鐘。當(dāng)采用內(nèi)部時鐘時，可在本對話框中“Internalclockrate”項進行設(shè)置，以改變采樣時鐘的速率。“Clockqualifier”表示時鐘限制，該位設(shè)置為1，表示時鐘控制輸入為1時開放時鐘，邏輯分析儀可以進行波形采集；若該位設(shè)置為0，表示時鐘控制輸入為0時開放時鐘；若該位設(shè)置為x，表示時鐘總是開放，不受時鐘控制輸入限制。對話框的左下方“Pre-triggersamples”、“Post-triggersamples”、“Thresholdvoltage（v）”分別表示觸發(fā)前數(shù)據(jù)采集的點數(shù)、觸發(fā)后數(shù)據(jù)采集的點數(shù)和觸發(fā)信號電平門限值的設(shè)置。觸發(fā)發(fā)生后，邏輯分析儀按照設(shè)置的點數(shù)顯示觸發(fā)前波形和觸發(fā)后信號波形，并標出觸發(fā)的起始點。在觸發(fā)前，單擊“Stop”按鈕可以顯示觸發(fā)前的波形。任何時候單擊“Reset”按鈕，邏輯分析儀都會復(fù)位，清除顯示波形。觸發(fā)方式選擇的說明單擊邏輯分析儀右下角“Trigger”字符下方的“Set...”按鈕可以打開觸發(fā)方式對話框如圖2-18。對話框中有三個觸發(fā)字，其識別方式可以通過“Triggercombination”進行選擇，分成8種組合方式：圖2-18觸發(fā)方式對話框AorB、AorBorC、(AorB)thenC、Athen(BorC)、AthenBthenC、AthenB(noC)圖2-18觸發(fā)方式對話框觸發(fā)字的某一位設(shè)置為x時，表示該位取值為“任意”（0、1均可）。3個觸發(fā)字的默認設(shè)置均為xxxxxxxxxxxxxxxx，表示只需第一個輸入邏輯信號到達，無論是0或1電平，分析儀均被觸發(fā)而采集波形數(shù)據(jù)，否則必須滿足觸發(fā)字的組合條件才被觸發(fā)。

第三章EWB分析方法EWB仿真的基本過程EWB利用計算機的強大的計算功能來完成對模擬電路、數(shù)字電路、混合電路的性能仿真和分析，用戶在電子工作平臺上創(chuàng)建一個電路以后，啟動電子工作臺電源開關(guān)或選擇適當(dāng)?shù)姆抡娣治龇椒ǎ憧梢詮氖静ㄆ鞯忍摂M儀器（或分析圖表）上看到仿真分析結(jié)果。EWB對電路的仿真分析過程有如下四個步驟：1.數(shù)據(jù)輸入：將創(chuàng)建的電路結(jié)構(gòu)、元器件數(shù)據(jù)讀入，選擇分析方法。2.參數(shù)設(shè)置：程序會檢查輸入數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及電路中闡述的內(nèi)容，對參數(shù)進行設(shè)置。3.電路分析：對輸入數(shù)據(jù)進行分析計算，形成電路的數(shù)值解，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)送給輸出級。4.數(shù)據(jù)輸出：仿真運行的結(jié)果有的直接在示波器中顯示，有的在分析顯示圖中以數(shù)據(jù)表格、波形形式和曲線形式顯示。分析方法的參數(shù)設(shè)置EWB考慮到使用者對分析內(nèi)容、分析精度的不同要求，以及使用的虛擬儀器和設(shè)置MOS管構(gòu)造模型的不同等因素，對“Analysis”菜單中的“AnalysisOptions”的參數(shù)，可根據(jù)需要重新進行設(shè)置。要熟練地對電路進行仿真，熟悉并掌握上述有關(guān)內(nèi)容的含義、參數(shù)設(shè)置的范圍很有必要。在分析選項對話框中共有五項內(nèi)容：總體分析選項（Global）、直流分析選項（DC）、瞬態(tài)分析選項(Transient)、器件分析選項(Device)、儀器分析選項(Instruments)。下面就每一個卡中參數(shù)的含義、參數(shù)的設(shè)置要求進行說明。3.2.1總體分析選項總體分析選項的內(nèi)容及其含義見表3-1。圖3-1直流分析選項卡表3-1總體分析選項卡內(nèi)容圖3-1直流分析選項卡總體分析選項含義和設(shè)置要求ABSTOL(Absolutecurrenttolerance)電流的絕對精度，通常小于電路中最大電流信號的6-8個數(shù)量級。缺省設(shè)置為：1.0E-12。GMIN(Gminminimumconductance)最小電導(dǎo)。該值不能設(shè)置為零，增大該值可以改善收斂性，但影響仿真精度。PIVREL（pivotrelativeratio）最大矩陣項與主單元值的相對比率設(shè)定在0–1之間。缺省值為：0.001?？傮w分析選項含義和設(shè)置要求PIVTOL(Pivotabsolutetolerance)主元矩陣項最小值。缺省設(shè)置：1.0E－13。RELTOL(Relativeerrortolerance)相對誤差精度。改變此值會影響仿真速度和收斂性。取值在1.0E－6到0.01之間。缺省值為：0.001。TEMP(Simulationtemperature)仿真溫度。缺省值為：27度。缺省設(shè)置VNTOL(Absolutevoltagetolerance)電壓絕對精度。通常小于電路最大電壓信號的6-8個數(shù)量級。缺省設(shè)置：1.0E－6。CHGTOL(Chargeabsolute)電荷絕對精度。缺省設(shè)置：1.0E－14。RAMPTIME(Ramptime)斜升時間。在確定時間內(nèi)獨立源、電容和電感從零至終值的條件。缺省設(shè)置：0。CONVSTEP(Relativeconvergencestepsizelimit)相對收斂步長限制。在求解直流工作點時，建立相對步長限制自動控制收斂。缺省設(shè)置：0.25。CONVABSTEP(Absoluteconvergencestepsizelimit)絕對收斂步長限制。在求解直流工作點時，建立絕對步長限制自動控制收斂。缺省設(shè)置：0.1。CONVLIMIT(Convergencelimit)收斂限制。用于某些元件模型內(nèi)部的收斂算法。缺省設(shè)置：ON。RSHUNT(Analognodeshuntresistance)模擬節(jié)點分流電阻。在節(jié)點和地之間接入電阻，該電阻應(yīng)該較大。缺省設(shè)置：不選用。若選用該項，則電阻為1.0E+12。MB(Temporaryfilesizeforsimulation)仿真臨時文件的規(guī)模。缺省設(shè)置：10。3.2.2直流分析選項直流分析選項卡如圖3-1所示。圖3-2瞬態(tài)分析選項卡ITL1(OperatingPointAnalysisIterationLimit)：工作點分析迭代極限。其功能是限制牛頓—拉夫申的迭代次數(shù)。缺省設(shè)置：100。若出現(xiàn)“直流分析時不收斂”等情況，可在500-1000的范圍內(nèi)增加該值。圖3-2瞬態(tài)分析選項卡GMINSTEPS(StepsinGminsteppingalgorithm)：Gmin步進算法步長。適當(dāng)選擇該值，有助于直流工作點分析時的求解。缺省設(shè)置：10。SRCSTEPS(Stepsinsourcesteppingalgorithm)：source步進算法步長。適當(dāng)選擇該值，有助于直流工作點分析時的求解。缺省設(shè)置：10。3.2.3瞬態(tài)分析選項瞬態(tài)分析選項卡如圖3-2所示。ITL4(Transienttimepointiterations)：瞬態(tài)分析每時間點迭代次數(shù)的上限。減小此值會縮短瞬態(tài)分析的時間，但過分內(nèi)降低該值會引起不穩(wěn)定。缺省設(shè)置：10。若出現(xiàn)“時間步長太小”或“瞬態(tài)分析不收斂”等情況，可增大此值至10-20。MAXORD(Maximumorderforintegrationmethod)：積分方法的最大階數(shù)。一般情況采用取值范圍：2-6。TRTOL(Transienterrortolerancefactor)：瞬態(tài)誤差精度因素。缺省設(shè)置：7。一般情況不需要調(diào)整。METHOD(Transientanalysisintegrationmethod)：瞬態(tài)分析數(shù)字積分方法。缺省設(shè)置：TRAPEZOIDAL（梯形法）適合震蕩電路模式，GEAR（變階積分）適合諸如有理想開關(guān)的電路。ACCT(Printstatisticaldata)：打印數(shù)據(jù)。顯示仿真過程的有關(guān)信息。缺省設(shè)置：ON。3.2.4器件分析選項器件分析選項卡如圖3-3所示。DEFAD(MOSdraindiffusionarea)：MOSFET漏極（drain）擴散區(qū)面積。缺省設(shè)置：0。圖3-3圖3-3器件分析選項卡DEFAS(MOSsourcediffusionarea)：MOSFET源極（suorce）擴散區(qū)面積。缺省設(shè)置：0。DEFL(MOSchannellength)：MOSFET溝道長度。缺省設(shè)置：0.0001。DEFW(MOSchannelwidth)：MOSFET溝道寬度。缺省設(shè)置：0.0001。TNOM(Modelparameternormaltempetature)：模型參數(shù)標稱溫度。缺省設(shè)置：27度。BYPASS(NonlinearModelEvaluationDeviceBypass)：非線性模型評估器件。缺省設(shè)置：ON。若選OFF將增加仿真時間。一般情況不需要調(diào)整。TRYTOCOMPACT(Compacttransmissionlinedata)：小型傳輸線數(shù)據(jù)。僅用于有耗傳輸線的仿真。缺省設(shè)置：OFF。3.2.5儀器分析選項儀器分析選項卡如圖3-4所示。Oscilloscope（示波器）有如下設(shè)置選項：Pauseaftereachscreen：示波器顯示一屏波形后暫停。缺省設(shè)置：不選用。Generatetimestepsautomatically：自動產(chǎn)生時間步長。缺省設(shè)置：選用。缺省設(shè)置時，“Minimumnumberoftimepoints”（時間點最小值）缺省設(shè)置：100?！癕axmumtimestep”（最大時間步長）缺省設(shè)置：0.072。當(dāng)要求示波器波形失真小時，可不選用“自動產(chǎn)生時間步長”項，根據(jù)需要對“Minimumnumberoftimepoints”項進行設(shè)置。(2)Initialconditions（初始條件）用于瞬態(tài)分析，有三個選項：Settozero：初始條件為零進行瞬態(tài)分析，缺省設(shè)置：不選用。Userdefined：使用用戶定義的初始條件進行瞬態(tài)分析，缺省設(shè)置：不選用。CalculateDCoperatingpoint：將直流工作點分析結(jié)果作為初始條件進行分析。缺省設(shè)置：選用。(3)Bodeplotter（波特圖儀）Pointspercycle：波特圖儀每個周期分析的點數(shù)。缺省設(shè)置：100。(4)Logicanalyzer（邏輯分析儀）Pre-triggersamples：邏輯分析儀觸發(fā)前存儲的點數(shù)。缺省設(shè)置：100。Post-triggersamples：邏輯分析儀觸發(fā)后存儲的點數(shù)。缺省設(shè)置：1000。Thresholdvoltage：邏輯分析儀高、低電平的門限電壓。缺省設(shè)置：3.5V。對其他類型的電路如CMOS和ECL可以改變此值。圖3-4圖3-4儀器分析選項卡3.3分析方法EWB共有13種分析方法，用戶可以根據(jù)仿真電路、仿真目的和要求進行選擇。下面介紹部分常用的分析方法的功能和使用方法。3.3.1直流工作點分析直流工作點分析是其他分析的基礎(chǔ)；在對電路進行直流工作點分析時，電路中的交流源將被自動置零，電容視為開路，電感視為短路，數(shù)字器件視為高阻接地。直流工作點分析的步驟如下：（1）在電子工作平臺上畫出待分析的電路，然后用鼠標單擊“Circuit”菜單中的“SchematicOptions”，選定“Shownodes”（顯示節(jié)點）把電路的節(jié)點標志顯示在圖上。（2）用鼠標單擊“Analysis”（分析）菜單中的“DCoperatingpoint”項，EWB自動把電路中所有的節(jié)點電壓數(shù)值及流過電源支路的電流數(shù)值顯示在“分析結(jié)果圖”中。3.3.2交流頻率分析交流頻率分析，即頻率響應(yīng)分析。分析時首先對電路進行直流工作點分析，為建立電路中非線性元件交流小信號模型奠定基礎(chǔ)。輸入信號為正弦波形式。若使用函數(shù)信號發(fā)生器作為輸入信號時，即使選用“三角波”或“方波”形式，分析時EWB也將自動將它改為正弦波輸出。對電路中的某節(jié)點進行頻率分析時，會自動產(chǎn)生該節(jié)點電壓為頻率函數(shù)的曲線（幅頻特性曲線）及該節(jié)點電壓相位為頻率函數(shù)的曲線（相頻特性曲線）。結(jié)果與波特圖儀分析相同。交流分析步驟如下：（1）在電子工作平臺上畫出待分析的電路，然后用鼠標單擊“Circuit”菜單中的“SchematicOptions”，選定“Shownodes”（顯示節(jié)點）把電路的節(jié)點標志顯示在圖上。（2）用鼠標單擊“Analysis”（分析）菜單中的“ACFrequency”（交流頻率分析）項打開相應(yīng)的對話框，根據(jù)提示設(shè)置參數(shù)。對話框中參數(shù)的含義如下：Startfrequency（FSTART）：掃描起始頻率，缺省設(shè)置：1Hz。Endfrequency（FSTOP）：掃描終點頻率，缺省設(shè)置：1GHz。Sweeptype：掃描種類，顯示曲線X軸刻度形式，有十倍頻（Decade）、線性（Line）、二倍頻（Octave）三種。缺省設(shè)置：Decade。Numberofpoints：顯示點數(shù)，缺省設(shè)置：100。Verticalscale：顯示曲線Y軸刻度形式，有對數(shù)（Log）、線性（Line）、分貝（Decibel）三種，缺省設(shè)置：Log。Nodesforanalysis：待分析的節(jié)點，可同時分析多個節(jié)點。在“Nodesincircuit”欄中選擇待分析的節(jié)點，單擊“Add”按鈕，待分析的節(jié)點便寫入“Nodesforanalysis”欄中。若從“Nodesforanalysis”欄中移出分析節(jié)點，先在該欄中選擇待移出的節(jié)點，然后單擊“Remove”按鈕即可。（3）單擊“Simulate”按鈕，顯示已選節(jié)點的頻率特性。3.3.3瞬態(tài)分析瞬態(tài)分析，就是時域分析（Time-domainanalysis），觀察電路節(jié)點電壓對時間變量的響應(yīng)，EWB軟件將每一個輸入周期劃分成若干個時間間隔，而且在對每一個時間點執(zhí)行一次直流工作點分析。某個節(jié)點的電壓波形是通過對整個周期內(nèi)的每個時間點的電壓數(shù)值來測定的。在瞬態(tài)分析時，直流電源保持常數(shù)，交流信號源數(shù)值隨時間而變，電路中的電容和電感都以能量儲存形式出現(xiàn)。如果先執(zhí)行了直流工作點分析，EWB將以直流工作點分析的結(jié)果作為瞬態(tài)分析的初始條件。如果“Settozero”被選用，瞬態(tài)分析將從零初始條件開始。如果“User-defined”被選用，則瞬態(tài)分析將以“ComponentProperties”對話框中所設(shè)置的條件作為初始條件進行分析。瞬態(tài)分析分析的步驟如下：1.畫電路圖并顯示節(jié)點。2.選擇“Analysis”（分析）菜單中的“Transient”項，打開相應(yīng)的對話框，根據(jù)對話框的提示設(shè)置參數(shù)。對話框中各參數(shù)的含義如下：Settozero：初始條件為零開始分析。缺省設(shè)置：不選用。Userdefined：由用戶定義的初始條件進行分析。缺省設(shè)置：不選用。CalculateDCoperationpoint：將直流工作點分析的結(jié)果作為初始條件進行分析。缺省設(shè)置：選用。Starttime（TSTART）：瞬態(tài)分析起始時間。要求大于零小于終點時間。缺省設(shè)置：0s。Stopttime（TSTOP）：瞬態(tài)分析結(jié)束時間。必須大于起始時間，缺省設(shè)置：0.001s。Generatetimestepsautomatically：自動選擇一個較為合理的最大的時間步長。缺省設(shè)置：選用。該參數(shù)有兩項設(shè)置“Minimumnumberoftimepoints”仿真圖上，從起始時間到終點時間的點數(shù)，缺省設(shè)置：100。“Maximtimestep”最大時間步長，缺省設(shè)置：1.0E－5.0s。這兩項設(shè)置是關(guān)聯(lián)的，只要其中設(shè)置一個，另一個會自動變化。Setplottingincrement/plottingincrement：設(shè)置繪圖線增量。缺省設(shè)置：1.0E－5.0s。它跟隨“Minimumnumberoftimepoints”的設(shè)置值自動變化，也可以單獨設(shè)置。Nodesforanalysis：待分析的節(jié)點。3.按“Simulate”按鈕，顯示待分析的節(jié)點的瞬態(tài)響應(yīng)波形，按“ESC”鍵停止仿真運行。3.3.4參數(shù)掃描分析參數(shù)掃描分析就是檢測電路中某個元件的參數(shù)，在一定取值范圍內(nèi)變化時對電路直流工作點、瞬態(tài)特性、交流頻率特性的影響。在實際電路設(shè)計中，可以針對某一技術(shù)指標，如三極管電流、管壓降、電壓放大倍數(shù)、上限頻率、下限頻率等對電路的某些參數(shù)、性能指標進行優(yōu)化。參數(shù)掃描分析的步驟如下；畫電路圖并顯示節(jié)點。（2）選擇“Analysis”（分析）菜單中的“ParameterSweep”項，打開相應(yīng)的對話框，根據(jù)對話框的提示設(shè)置參數(shù)。對話框中各參數(shù)的含義如下：Component：選擇待掃描分析的元件。Parameter：選擇掃描分析元件的參數(shù)。對于電容器意指電容，對于電阻器意指電阻，對于電感線圈意指電感，對于交流信號源意指其幅度、頻率、相位，對于直流電壓源僅指其電壓大小。使用者必須根據(jù)被掃描元件的參數(shù)來設(shè)置。Startvalue：待掃描元件的起始值。其值可以大于或小于電路中所標注的參數(shù)值。缺省設(shè)置：電路中元件的標注參數(shù)值。Endvalue：待掃描元件的終值。缺省設(shè)置：電路中元件的標注參數(shù)值。Sweeptype：掃描類型，包括：十倍頻（Decade）、線性（Line）、2倍頻（Octave）。缺省設(shè)置：十倍頻（Decade）。Incrementstepsize：掃描步長，僅在線性（Line）掃描形式時允許進行設(shè)置。缺省設(shè)置：1。Outputnode：待分析節(jié)點，每次掃描僅允許選取一個節(jié)點。SweepforDCOperatingPoint（直流工作點）/TransientAnalysis（瞬態(tài)）/ACFrequencyAnalysis（交流頻率）：選擇掃描類型。缺省設(shè)置：TransientAnalysis（瞬態(tài)）。當(dāng)選擇了TransientAnalysis（瞬態(tài)）或ACFrequencyAnalysis（交流頻率）時，可分別單擊“SetTransientoptions”（設(shè)置瞬態(tài)選項）、“SetACoptions”（設(shè)置交流選項）按鈕，打開對話框進行相應(yīng)的設(shè)置。單擊“Simulate”按鈕，開始掃描分析，按“ESC”停止分析。掃描分析結(jié)果以曲線形式表示，曲線數(shù)目與“掃描類型”設(shè)置有關(guān)。采用線性掃描方式時，曲線數(shù)目等于參數(shù)終值減去初始值除以掃描步長；采用十倍頻掃描方式時，曲線數(shù)目等于初始值乘10的倍數(shù)直至終值的倍數(shù)值；采用2倍頻掃描方式時，曲線數(shù)目等于初始值直至終值的倍數(shù)值。參數(shù)掃描分析時，數(shù)字器件將被當(dāng)作高阻接地。溫度掃描分析溫度掃描分析就是研究在不同溫度條件下的電路特性（在EWB中主要考慮電阻和半導(dǎo)體器件的溫度特性）。溫度掃描分析步驟如下：(1)畫電路圖并顯示節(jié)點。（2）選擇“Analysis”（分析）菜單中的“TemperatureSweep”項，打開相應(yīng)的對話框，根據(jù)對話框的提示設(shè)置參數(shù)。對話框中各參數(shù)的含義如下：Starttemperature：起始分析溫度。缺省設(shè)置：27度。Endtemperature：終止分析溫度。缺省設(shè)置：27度。Sweeptype：掃描類型，包括：十倍頻（Decade）、線性（Line）、2倍頻（Octave）。缺省設(shè)置：十倍頻（Decade）。Incrementstepsize：掃描步長，僅在線性（Line）掃描形式時允許進行