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第1-頁共34頁第一章緒論ElectronicsWorkbench(簡稱EWB)是加拿大InteractiveImageTechnologiesLed公司于1988年推出的電路分析和設(shè)計軟件,又稱Multisim,它基于SPICE工業(yè)標準,以SPICE3F5為模擬軟件的核心,并增強了數(shù)字及混合信號模擬方面的功能,是一個可以在Windows95、98和WindowsXP操作系統(tǒng)上運行,用于電子電路仿真的“虛擬電子工作臺”。在計算機技術(shù)和集成技術(shù)的高速發(fā)展的21世紀,電子電路的分析與設(shè)計、相應(yīng)專業(yè)課程的教學與實驗等所采用的方式與方法都發(fā)生了重大變化。其中,特別是電子設(shè)計自動化(ElectronicDesignAutomation,簡稱EDA)系統(tǒng)中所包含的虛擬技術(shù)已成為現(xiàn)代教育技術(shù)的重要組成部分并得到了廣泛的應(yīng)用。EWB電子工作臺作為一種功能強大的EDA計算機輔助設(shè)計和仿真軟件,與其他電路仿真軟件相比較,具有功能全面、界面直觀、操作方便等優(yōu)點。本文采用EWB構(gòu)造了所分析的電路的仿真模型,并給出了仿真結(jié)果。為了更直觀地解釋本次設(shè)計所涉及的內(nèi)容,在充分應(yīng)用EWB之外,同時利用PowerPoint、CAD制圖、SnagIt截圖軟件來制作一個圖文并茂的課件,以期達到一個理想的效果。PowerPoint通常是作為幻燈片制作軟件來使用,但在這里我們不僅有效地應(yīng)用了其強大的文字處理能力,更因為CAD制圖、SnagIt截圖軟件的同時應(yīng)用而允許文本、圖形、動畫影像等動態(tài)畫面的同時存在。給大家一個耳目一新的感覺!CAD作為一個普通的制圖軟件在這里被應(yīng)用于電路圖的繪畫。實踐證明,效果不錯。SnagIt截圖軟件最新版本具有超強的動、靜態(tài)圖象截取功能。熟練應(yīng)用此軟件對設(shè)計有著巨大的幫助。SnagIt可以對已畫好的CAD圖片進行截取,配合PowerPoint做成幻燈片形式,SnagIt還可以對具體過程的EWB仿真進行截取,變靜為動,最直接地說明本次設(shè)計所涉及到的內(nèi)容。第二章Multisim概論2.1Multisin的特點和軟件界面(1)Multisin的特點Multisin軟件仿真的手段切合實際,選用的元器件和儀器與實際情況非常接近。繪制電路圖所需的元器件儀表均可以屏幕上直接選取,其元件庫不僅提供了數(shù)千種電路元器件供選用,而且還提供了各種元器件的理想值,如對分析精度有特殊的要求,可以選擇具有具體型號的器件模型,而且儀器的操作開關(guān)、按鈕如同真實儀器,既容易學習又使人特別感興趣。作為虛擬的電子工作臺,該軟件提供了較為詳細的電路分析手段,不僅可以完成電路的瞬態(tài)分析、穩(wěn)態(tài)分析、時域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路和噪聲分析和失真分析等常規(guī)電路的分析方法,而且還提供了離散傅立葉分析、電路零極點分析、交直流靈敏度分析和電路容差分析等共計24種電路分析方法,以幫助設(shè)計人員分析電路的性能。此外它還可以對被仿真電路中的元件設(shè)置各種故障,如開路、短路和不同程度的漏電等,從而觀察到在不同故障情況條件下的電路工作狀態(tài)。在進行仿真的同時,還可以存儲測試點的所有數(shù)據(jù),列出所有元器件清單,以及存儲測試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和測量數(shù)據(jù)。該軟件的儀器庫存放有多種儀器可供使用。它們分別是數(shù)字多用表、函數(shù)發(fā)生器、示波器、波特圖儀、掃頻儀、邏輯分析儀和邏輯轉(zhuǎn)換儀等。在連接電路時,儀器以圖標方式存在。此外該軟件創(chuàng)建電路圖所需的元器件庫與目前常見的電子電路分析軟件如“SPICE”的元器件庫完全兼容,兩者之間可以互相轉(zhuǎn)換。同時在該軟件下完成的電路文件,可以直接輸出至常見的印制電路板排版軟件,如PROTEL、ORCAD和TANGO等印制電路板PCB設(shè)計軟件;同時采用截屏軟件Camtasia,可以將EWB的仿真過程采樣成為視頻文件,再通過Premiere軟件將該文件轉(zhuǎn)換為通用的AVI或MPEG格式,這樣,即便沒有EWB環(huán)境照樣可以播放仿真過程,從而大大加快了電子產(chǎn)品的開發(fā)速度,提高了設(shè)計人員的工作效率。(2)Multisin軟件界面為了更直觀、簡潔地介紹EWB這一仿真軟件,特引入部分較具代表性的EWB界面來幫助說明?!?〉EWB的主窗口圖2-1〈2〉元件庫欄圖2-2信號源庫圖2-3基本器件庫圖2-4二極管庫圖2-5模擬集成電路庫圖2-6指示器件庫圖2-7儀器庫圖2-8仿真開關(guān)圖2-92.2Multisin基本操作方法介紹(1)創(chuàng)建電路元器件操作元件選用:打開元件庫欄,移動鼠標到需要的元件圖形上,按下左鍵,將元件符號拖拽到工作區(qū)。元件的移動:用鼠標拖拽。元件的旋轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、復(fù)制和刪除:用鼠標單擊元件符號選定,用相應(yīng)的菜單、工具欄,或單擊右鍵激活彈出菜單,選定需要的動作。元器件參數(shù)設(shè)置:選定該元件,從右鍵彈出菜單中選ComponentProperties可以設(shè)定元器件的標簽(Label)、編號(ReferenceID)、數(shù)值(Value)和模型參數(shù)(Model)、故障(Fault)等特性。說明:①元器件各種特性參數(shù)的設(shè)置可通過雙擊元器件彈出的對話框進行;②編號(ReferenceID)通常由系統(tǒng)自動分配,必要時可以修改,但必須保證編號的唯一性;③故障(Fault)選項可供人為設(shè)置元器件的隱含故障,包括開路(Open)、短路(Short)、漏電(Leakage)、無故障(None)等設(shè)置。導線的操作主要包括:導線的連接、彎曲導線的調(diào)整、導線顏色的改變及連接點的使用。連接:鼠標指向一元件的端點,出現(xiàn)小圓點后,按下左鍵并拖拽導線到另一個元件的端點,出現(xiàn)小圓點后松開鼠標左鍵。刪除和改動:選定該導線,單擊鼠標右鍵,在彈出菜單中選delete?;蛘哂檬髽藢Ь€的端點拖拽離開它與元件的連接點。說明:①連接點是一個小圓點,存放在無源元件庫中,一個連接點最多可以連接來自四個方向的導線,而且連接點可以賦予標識;②向電路插入元器件,可直接將元器件拖曳放置在導線上,然后釋放即可插入電路中。電路圖選項的設(shè)置Circuit/SchematicOption對話框可設(shè)置標識、編號、數(shù)值、模型參數(shù)、節(jié)點號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)置對整個電路圖的顯示方式有效。其中節(jié)點號是在連接電路時,EWB自動為每個連接點分配的。(2)使用儀器電壓表和電流表

從指示器件庫中,選定電壓表或電流表,用鼠標拖拽到電路工作區(qū)中,通過旋轉(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話框中設(shè)置工作參數(shù)。電壓表和電流表可以多次選用。數(shù)字萬能表

數(shù)字萬能表的量程可以自動調(diào)整。圖2-10是其圖標和面板。圖2-10其電壓、電流檔的內(nèi)阻,電阻檔的電流和分貝檔的標準電壓值都可以任意設(shè)置。從打開的面板上選Setting按鈕可以設(shè)置其參數(shù)。示波器示波器為雙蹤模擬式,其圖標和面板如圖2-11所示。圖2-11其中:

Expand面板擴展按鈕;

Timebase時基控制;

Trigger觸發(fā)控制;包括:

①Edge上(下)跳沿觸發(fā)

②Level觸發(fā)電平

③觸發(fā)信號選擇按鈕:Auto(自動觸發(fā)按鈕);A、B(A、B通道觸發(fā)按鈕);Ext(外觸發(fā)按鈕)

X(Y)positionX(Y)軸偏置;

Y/T、B/A、A/B顯示方式選擇按鈕(幅度/時間、B通道/A通道、A通道/B通道);

AC、0、DCY軸輸入方式按鈕(AC、0、DC)。信號發(fā)生器信號發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦、三角波和方波信號,其圖標和面板如圖2-12所示。可調(diào)節(jié)方波和三角波的占空比。圖2-12波特圖儀波特圖儀類似于實驗室的掃頻儀,可以用來測量和顯示電路的幅度頻率特性和相位頻率特性。波特圖儀的圖標和面板如圖2-13所示。

波特圖儀有IN和OUT兩對端口,分別接電路的輸入端和輸出端。每對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端,OUT端口的+V端和-V端分別接電路輸出端的正端和負端。此外在使用波特圖儀時,必須在電路的輸入端接入AC(交流)信號源,但對其信號頻率的設(shè)定并無特殊要求,頻率測量的范圍由波特圖儀的參數(shù)設(shè)置決定。圖2-13其中:

Magnitude(Phase)幅頻(相頻)特性選擇按鈕;

Vertical(Horizontal)Log/Lin垂直(水平)坐標類型選擇按鈕(對數(shù)/線性);

F(I)坐標終點(起點)。In(Out)電路輸入(輸出)端接口(3)元件庫中的常用元件EWB帶有豐富的元器件模型庫,在電路分析軟件實驗中要用到的元件及其參數(shù)的意義如表2-1和表2-2所示。信號源表2-1元件名稱參數(shù)缺省設(shè)置值設(shè)置范圍電池(直流電壓源)電壓V12VuV-kV直流電流源電流I1AuA-kA交流電壓源電壓頻率相位120V60Hz0uV-kVHz-MHzDeg交流電流源電流頻率相位1A1Hz0uA-kAHz-MHzDeg電壓控制電壓源電壓增益E1V/VmV/V-kV/V電壓控制電流源互導G1SmS-MS電流控制電壓源互阻H1ΩmΩ-MΩ電流控制電流源電流增益F1A/AmA/A-kA/A基本元件表2-2元件名稱參數(shù)缺省設(shè)置值設(shè)置范圍電阻電阻值R1kΩΩ-MΩ電容電容值CuFpF-F電感電感值L1mHuH-H線形變壓器匝數(shù)比N漏感LE激磁電感LM初級繞阻電阻RP次級繞阻電阻RS20.001H5H0開關(guān)鍵SpaceA-Z,0-9,Enter,Space延遲開關(guān)導通時間Ton斷開時間Toff0.5S0SpS-SpS-S第三章開發(fā)平臺的概述本次設(shè)計開發(fā)平臺包括硬件和軟件兩方面:對硬件的要求比較普通,一般的學生電腦都能勝任(華碩主板、賽揚2.4D以上、80G硬盤、顯卡閃存128×128、內(nèi)存256M)WindowsXP-SP2系統(tǒng);對軟件的運用本次設(shè)計主要涉及到Multisim8.0、SnagIt7.1.1、AutoCAD2004、Photoshop7.0、office2004下的PowerPoint和Word。(1)CAD的簡介計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)技術(shù)是近年來工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速﹑最引人注目的一項高級技術(shù),已成為工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要標志。對加速工程和產(chǎn)品的開發(fā)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、增強企業(yè)市場競爭能力發(fā)揮著重要作用。AutoCAD系列軟件是美國Autodesk公司開發(fā)的系列圖形設(shè)計軟件,在機械圖形設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。AutoCAD軟件最早是針對二維設(shè)計繪圖而開發(fā)的,隨著其產(chǎn)品的日益成熟,在二維繪圖領(lǐng)域該軟件已經(jīng)比較完善。本次設(shè)計對CAD的運用主要集中在電路圖的繪畫方面。源與CAD對二維圖形的超強處理能力,對設(shè)計的圓滿完成起了很大的作用。因CAD已較為大家所熟知,在此僅對CAD的界面做簡單的說明。圖3-1(2)PowerPoint的簡介PowerPoint和Word、Excel等應(yīng)用軟件一樣,都是Microsoft公司推出的Office系列產(chǎn)品之一,具有很強大的多媒體編輯功能,主要用于設(shè)計制作廣告宣傳、產(chǎn)品演示的電子版幻燈片,制作的演示文稿可以通過計算機屏幕或者投影機播放。PowerPoint最大的特點是簡單易學,即使沒有基礎(chǔ)的初學者在經(jīng)過幾個小時的培訓后,都能做了一個效果不錯的幻燈片。PowerPoint內(nèi)置豐富的動畫、過渡效果和幾十種聲音效果,并有強大的超級鏈接以及由此帶來的交互功能,可以直接調(diào)用外部媒體文件。然而在教案制作方面,它的缺陷也是顯而易見的:幻燈片形式的播放使得教案缺乏流暢性,動畫也有些生硬,交互功能實際上是簡單的鏈接,對于要求較高的課件顯得有些力不從心,這時我們就需要配合使用其他功能更強大的軟件了。在本次設(shè)計中,PowerPoint作為說明EWB具有超強功能的一個基本載體,似乎顯得不是那么重要,但也正是成功地運用了PowerPoint軟件,才能使本次設(shè)計更完美。PowerPoint的界面如圖3-2:圖3-2(3)SnagIt的簡介截圖軟件SnagIt是一個非常優(yōu)秀的屏幕、文本和視頻捕獲與轉(zhuǎn)換程序??梢圆东@Windows屏幕、DOS屏幕、RM電影、游戲畫面。圖象可被存為BMP、PCX、TIF、GIF或JPEG格式,也可以存為系列動畫。另外,Snagit還擁有包括光標,添加水印等設(shè)置。其最新版本還能嵌入Word、PowerPoint和IE瀏覽器中。作為一款截圖軟件,是否具備強大的截圖功能是衡量其是否優(yōu)秀的最重要的因素。SnagIt有多種截圖方式可供選擇,支持多種截取對象,基本上只要是屏幕上能夠顯示的內(nèi)容,都能截取下來。作用一款幾乎全能的抓圖工作,如今已經(jīng)發(fā)展到了SnagIt7.1.1版。下面就針對Snagit作一個即簡單又系列的介紹。Snagit的界面圖3-3SnagIt的菜單欄中共有六項:(見圖3-3)〈1〉Input:主要是選擇圖片抓取的范圍。您可以在其中選擇抓取全屏、窗口、特定區(qū)域、菜單等。您甚至可以選擇在DOS模式下進行抓取圖片〈2〉Output:主要是把抓取的圖片傳送到指定的地方,如打印機、剪貼板、文件夾、電子郵件等〈3〉Filters:濾鏡。它可以對圖片進行一些特效處理,如旋轉(zhuǎn)、變形、調(diào)整色彩、亮度等〈4〉Options:選項。這里用來設(shè)置SnagIt的屬性〈5〉Tools:工具。它實際上就是主界面左側(cè)列出的一些快捷鍵,Capture是用來啟動抓圖的,Catalog是用來看圖的,SnagitStudio是加強SnagIt的一個免費的共享軟件,它會使你的圖片看起來更專業(yè)化,但需要先安裝才能使用;Imagecapture是進行圖像抓取的;TextCapture是進行文本抓取的;VideoCapture是進行影像抓取的〈6〉Help:幫助主界面右下側(cè)的大片區(qū)域是實時的顯示您正在進行的操作,它分為Input、Output、Filters、Options四項。近期剛出現(xiàn)的新版的SnagIt7.1.1版,功能更完善,界面更友善,而且屬完全破解版,更適合我們的使用。界面如圖3-4:圖3-4SnagIt的“捕獲配置文件”是捕獲開始的第一步,其主要作用就是讓我們先預(yù)設(shè)好我們接下來要捕獲的對象(圖象文字視頻和網(wǎng)絡(luò))的區(qū)域?;镜牟东@配置文件界面如圖3-5:圖3-5區(qū)域到文件:這里可以設(shè)置以鼠標所選擇的區(qū)域為保存對象的捕捉方式。比如說:我們要捕獲“我的電腦”圖標,首先選擇捕捉的模式為“圖象”項,點擊左上方的“捕獲”按鈕。這時我們可以通過鼠標繪制一選區(qū)將“我的電腦”圖標包圍,這樣,我們就完成初步的捕獲。圖3-6最后,只需要點擊圖3-6中左上角的“完成(文件)”就可以對所捕獲的圖象進行保存。注意:SnagIt7.1.1提供了多種格式的圖象保存文件,我們可以在保存文件時進行選擇。區(qū)域到剪貼板:在選中“捕獲配置文件”中的“區(qū)域到剪貼板”項后,我們所捕獲的圖象就會直接復(fù)制到剪貼板中,這樣我們就可以對捕捉的圖象進行任何形式的粘貼了。窗口到文件:在點擊“開始捕獲“后,變成轉(zhuǎn)手形狀的鼠標就只對出現(xiàn)在屏幕上的窗口有效了。滾動窗口:選擇該項的捕獲,在開始捕獲后鼠標就變成了手的形狀,同時也會出現(xiàn)提示框。該選項主要是利用鼠標滾動所經(jīng)過的區(qū)域為標準范圍形成捕獲圖象的。但是唯一的缺點就是鼠標滾動是并不顯示滾動的路徑,這就對要捕獲的圖象的范圍的確定帶來了一定的困難。屏幕中的對象:對這個選項,我們利用最多的就是捕獲屏幕上的圖標,與第一個“區(qū)域到文件”的捕獲方式捕獲電腦上的圖標相比,通過這個選項捕獲的圖標要規(guī)范得多。整個屏幕:選它簡單,只要點擊屏幕就可以了。第四章Multisim在電路仿真及設(shè)計中的應(yīng)用4.1運用Multisim進行仿真的步驟本次設(shè)計的重點,也是亮點,該是虛擬電子工作臺(EWB)仿真電路的應(yīng)用。在具體的設(shè)計過程中,并不是單一地運用EWB進行電路的仿真,具體什么時候運用EWB對電路的仿真,有一個明確的步驟。4.1.1CAD圖的繪制在這個步驟中,主要根據(jù)材料中給出的電路圖,運用CAD超強的二維制圖功能,繪出完美的二維圖。并運用SnagIt將圖截取和保存。圖4-14.1.2制作PowerPoint幻燈片幻燈片作為本次設(shè)計的載體,起著重要的作用。制作幻燈片并不馬上定稿,而是對設(shè)計中的文字部分作一個先期的處理,為后續(xù)步驟如圖片和表格的插入作鋪墊。圖4-24.1.3EWB仿真并用SnagIt進行視頻截取根據(jù)具體的電路圖,在EWB中找到所需元件,按實際電路的連接方式進行連接圖4-3按電路中各元件參數(shù)大小對EWB所畫電路中相應(yīng)元件的參數(shù)進行設(shè)定圖4-4根據(jù)題目中所要求計算的內(nèi)容確定所需的儀表并接入電路圖4-5電路接地,打開各個測量儀表的對話框準備仿真圖4-6打開仿真啟動開關(guān)進行電路仿真,讀取儀表顯示的數(shù)值圖4-74.1.4Multisim和PPT的銜接在幻燈片中插入CAD電路圖和EWB仿真影片以得到一個完美的效果。圖4-8圖4-94.1.5演示文稿的后期處理在這個步驟中,主要完成幻燈片動畫效果和超鏈接的制作,使得整個演示文稿更美觀。4.2直流電路實驗為了更好地說明運用EWB在電路仿真中的步驟,特選取一典型的實驗作為EWB仿真的原始材料加以說明。在本次實驗中所需用到的元件如圖4-10所示:從左至右依次為:直流電源、電阻、電流表、電壓表、接地、開關(guān)圖4-10實驗一直流電路4.2.1實驗?zāi)康?.學習使用數(shù)字萬用表測量電阻與交、直流電壓;2.驗證基爾霍夫電壓定律及電流定律,加深對正方向的理解;3.驗證線性電路的疊加原理;4.驗證戴維寧定理和諾頓定理,學會測量戴維寧等效電路中的開路電壓、諾頓等效電路中的短路電流及等效內(nèi)阻的方法;5.自擬電路驗證負載上獲得最大功率的條件。4.2.2實驗原理1.基爾霍夫定律基爾霍夫電流定律:電路中,某一瞬間流入和流出任一節(jié)點的電流的代數(shù)和等于零,即∑I=0?;鶢柣舴螂妷憾桑弘娐分?,某一瞬間沿任一閉合回路一周,各元件電壓降的代數(shù)和等于零,即∑U=0。圖4-112.疊加原理在具有多個獨立電源的線性電路中,一條支路中的電流或電壓,等于電路中各個獨立電源分別作用時,在該支路中所產(chǎn)生的電流或電壓的代數(shù)和。值得注意的是,疊加原理只適用于電流或電壓的計算,不適用于功率的計算。3.等效電源定理(1)戴維寧定理:一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò),可以用一個理想電壓源和一個等效電阻串聯(lián)構(gòu)成的電壓源等效代替。等效電壓源的源電壓為有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓;串聯(lián)電阻為有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨立電源作用為零時的無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。(2)諾頓定理:一個線性有源二端網(wǎng)絡(luò),可以用一個理想電流源和一個等效電阻并聯(lián)構(gòu)成的電流源等效代替。等效電流源的源電流為有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流;并聯(lián)電阻為有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨立電源作用為零時的無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。圖4-124.最大功率傳輸正確匹配負載電阻,可在負載上獲得最大功率,如圖4-13所示,電路中功率和負載的關(guān)系可用下式表示(其中RL為負載,可變;RS為電源內(nèi)阻,不變),圖4-13為求得RL的最佳值,應(yīng)將功率P對RL求導,即得RL=RS,即為負載獲得最大功率的條件。運用EWB進行負載最大功率的仿真圖4-14在上圖(即圖4-14)中,我們可以清楚地看到所使用的幾種元件,先將每個元件具體所在的工具條列舉出來以便更清楚地說明。圖4-15其中:分別調(diào)用了每個工具條的第1、第10、第3和第4個標準元件4.2.3實驗內(nèi)容數(shù)字萬用表的使用使用數(shù)字萬用表測量實驗板上各電阻的阻值,直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓(可改變輸出電壓大小多測量幾次),實驗臺上的交流電源的電壓大小。注意:用數(shù)字萬用表測量電阻時,電阻不能帶電;測量不同的電量,萬用表要正確換檔。2.實驗電路本實驗采用圖4-16所示的含有兩個獨立電源的線性電路。實驗時要正確連接線路。3.基爾霍夫定律按圖4-16所示電路連線,分別測出各元件兩端的電壓和各支路中的電流,并記錄。用以驗證基爾霍夫電流定律和電壓定律。--E1E2I2I1I3I4++-R2R1圖4-16直流電路實驗圖R3R4R5AAAAA2720060100100I5CB12V14V運用EWB進行基爾霍夫電流定律和電壓定律的仿真圖4-17在這一階段的仿真過程中,按電路圖所示將個元件連接并根據(jù)實驗要求接入各種測量用的電流表和電壓表,具體的就是指圖4-18所示的第1-4和第9-12的標準元件:圖4-184.疊加原理在圖4-16中,按E1和E2共同作用、E1單獨作用、E2單獨作用的次序,測量各支路的電流,并記錄,電流值的正負號以圖4-16中各支路電流的參考方向為準。注意:當E1單獨作用時E2不起作用,對E2的處理方法是將作為E2的穩(wěn)壓電源關(guān)閉并拆除,另用一根導線把實驗板上E2的兩接線柱短接。同樣E1不起作用時亦如此處理。運用EWB進行疊加原理的仿真●E1和E2共同作用圖4-19●E1單獨作用圖4-20●E2單獨作用圖4-215.戴維寧定理在圖4-16中,將R5支路去掉,測量有源二端網(wǎng)絡(luò)B、C間開路電壓UOC、等效內(nèi)阻RO和電阻R5的數(shù)值,并將所測數(shù)據(jù)記錄。運用EWB進行戴維寧定理的仿真圖4-22和上一個階段相比,在這一階段我們要新加入一個元件(萬能表),即圖4-23所示工具條中的第一個標準元件:圖4-236.諾頓定理同實驗內(nèi)容5,去掉R5支路,測量有源二端網(wǎng)絡(luò)B、C之間短路電流ISC,等效電阻RO和支路電阻R5,并將所測數(shù)據(jù)記錄。運用EWB進行諾頓定理的仿真圖4-247.最大功率傳輸條件測試首先參照原理簡述中的說明推導出負載獲得最大功率的條件,然后自擬電路,自制表格,并進行測試。4.2.4實驗設(shè)備實驗中使用的設(shè)備見表4-1。表4-1名稱規(guī)格與型號數(shù)量實驗電路板參數(shù)見電路圖1-21塊數(shù)字萬用表MS82171塊直流穩(wěn)壓電源EM1719A2臺直流毫安表C65-Ma,0-300mA,6檔1塊表3-1所列舉的實驗設(shè)備在EWB中標準元件如圖4-25所示:圖4-254.2.5實驗要求1.實驗題目、目的、內(nèi)容(包括實驗電路圖和實驗數(shù)據(jù)表格);2.整理所有的測量數(shù)據(jù),記于相應(yīng)的表格中,并根據(jù)要求進行計算;3.根據(jù)實驗數(shù)據(jù),可選擇任一回路、節(jié)點或支路,驗證基爾霍夫定律、戴維寧定理、疊加原理,分析產(chǎn)生誤差的原因;4.畫出最大功率傳輸實驗的電路圖、必要的測量表格,寫出推導過程,畫出P=f(RL)曲線,說明實驗結(jié)果;5.分析實驗中遇到的問題及解決辦法,寫出實驗后的一些體會。4.2.6注意事項1.嚴禁電源短路,換接線路時要將穩(wěn)壓電源關(guān)閉;2.根據(jù)被測對象隨時轉(zhuǎn)換萬用表的測試按鍵、表筆插孔及面板按鍵;3.測量電流時要將表串接在電路中,嚴禁同電源并聯(lián);4.測量電阻時,要切斷電源,嚴禁帶電測量電阻;5.測量電流或電壓時,如發(fā)現(xiàn)表針反轉(zhuǎn),應(yīng)把兩個接線端子上的接線予以對調(diào)。第五章結(jié)束語

運用EWB進行電子電路的仿真模擬實驗,實驗結(jié)果非常接近實際操作的效果。各元器件選擇范圍廣,參數(shù)修改方便,不會像實際操作那樣遇到因元件多次拆卸而損壞器件和印刷電路板的困擾。運用EWB使電路調(diào)試變得快捷方便。對《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程中的絕大部分電路都能應(yīng)用,不僅能用于對單個電路特性和原理進行驗證,也能運用于多級的組合電路。EWB的元件庫不僅提供了各種分立元件和集成電路元器件,而且提供了豐富的調(diào)試測量工具:電壓表、電流表、示波器、指示器、分析儀等,是一個全開放性的仿真實驗和課件制作平臺,給我們提供了一個實驗器具完備的綜合性電子技術(shù)實驗室??梢栽谌我饨M合的實驗環(huán)境中搭建實驗。對于常規(guī)電路,可用測量各點電壓、電流,波形等常規(guī)方法來調(diào)試和測量電路。對于較大規(guī)模的電路,可分級接線和調(diào)試。通過元件復(fù)制或單級電路的復(fù)制來完成整個電路的組裝。因此也適用于較大型的設(shè)計性實驗。EWB(虛擬電子工作平臺)為我們提供了一個很好的實用工具,使我們能夠在日常學習過程中隨時進行電路的實驗、演示和電路分析。也可以通過EWB仿真實驗深入淺出地分析各種電路的特性,了解各種參數(shù)改變對電路的影響。結(jié)合學習內(nèi)容,進行接近于實際電路的調(diào)試分析,有利于加深對理論知識的理解。特別值得一提的是,通過這樣

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