EWB軟件使用方法

教學(xué)輔助軟件

電子設(shè)計自動化軟件EWB〔一〕、EWB概述電子工作平臺ElectronicsWorkbench(EWB)軟件是加拿大InteractiveImageTechnologies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軟件，非常適合電子類課程的教學(xué)和實驗。它具有這樣一些特點(diǎn)：〔1〕采用直觀的圖形界面創(chuàng)立電路：在計算機(jī)屏幕上模仿真實實驗室的工作臺，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕上選?。?/p>

〔2〕軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實物相似，可以實時顯示測量結(jié)果。

〔3〕EWB軟件帶有豐富的電路元件庫，提供多種電路分析方法。

〔4〕作為設(shè)計工具，它可以同其它流行的電路分析、設(shè)計和制板軟件交換數(shù)據(jù)。

〔5〕EWB還是一個優(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驗室中更靈活的方式進(jìn)行電路實驗，仿真電路的實際運(yùn)行情況，熟悉常用電子儀器測量方法。

〔二〕、初識EWB

2.1EWB5.12的安裝和啟動

EWB5.12版的安裝文件是EWB512.EXE。新建一個目錄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2-1EWB的圖標(biāo)使用EWB對電路進(jìn)行設(shè)計和實驗仿真的根本步驟是：(1)用虛擬器件在工作區(qū)建立電路；(2)選定元件的模式、參數(shù)值和標(biāo)號；(3)連接信號源等虛擬儀器；(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EWB的界面

1．EWB的主窗口2．元件庫欄(1)信號源庫(2)根本器件庫(3)二極管庫

(4)模擬集成電路庫

(5)指示器件庫

(6)儀器庫

2.3虛擬模擬電路實驗演示

下面讓我們用EWB來做一個簡單的虛擬模擬電路實驗?！穹胖闷骷?，并調(diào)整其位置和方向啟動EWB，用鼠標(biāo)單擊電源器件庫按鈕翻開電源器件庫，將電池器件拖放到工作區(qū)，此時電池符號為紅色，處于選中狀態(tài)，可用鼠標(biāo)拖動改變其位置，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，單擊元件符號可重新選定該元件，對選定的元件可進(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〕和萬用表〔虛擬儀器〕各一個，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)置對話框

●設(shè)置器件屬性

雙擊電池符號，會彈出電池屬性設(shè)置對話框，如圖2.3-2所示，將Value〔參數(shù)值〕選項卡中Voltage〔電壓〕項的參數(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。通過器件屬性設(shè)置對話框中的其它選項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?！襁B接電路

把鼠標(biāo)指向一個器件的接線端，這時會出現(xiàn)一個小黑點(diǎn)，拖動鼠標(biāo)〔按住左鍵，移動鼠標(biāo)〕，使光標(biāo)指向另一器件的接線端，這時又出現(xiàn)一個黑點(diǎn)，放開鼠標(biāo)鍵，這兩個器件的接線端就連接起來了。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，這時如果為了排列電路而移動其中一個器件，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)，這時出現(xiàn)一個小黑點(diǎn)，拖動鼠標(biāo)，連線即脫離連接點(diǎn)。圖2.3-3在工作區(qū)中連接電路

●觀察實驗現(xiàn)象，保存電路及仿真結(jié)果

雙擊萬用表符號，會彈出萬用外表板，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，萬用表顯屏中也顯示出了電壓測量結(jié)果。改變小燈泡耐壓值為1W/9V，開始仿真，會看到燈泡的燈絲被燒斷了。單擊工具欄中的保存按鈕會彈出保存文件對話框，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3.1EWB系統(tǒng)器件EWB上有12個系統(tǒng)預(yù)設(shè)的器件庫，其中包括146種器件，每種器件又可被設(shè)置為不同的型號或被賦予不同的參數(shù)，假設(shè)按型號來劃分，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，便會彈出器件屬性設(shè)置對話框。前面我們已經(jīng)初步認(rèn)識了電池的屬性設(shè)置對話框，其它器件的屬性設(shè)置對話框與此相似，只不過個別工程會根據(jù)器件類別的不同而有所不同。下面我們再以三極管為例來看一下器件屬性的設(shè)置。三極管的屬性設(shè)置對話框共有5個選項卡，其中Label選項卡用來設(shè)置器件的顯示標(biāo)簽和ID標(biāo)號，Display選項卡用來設(shè)置器件的顯示工程，AnalysisSetup選項卡用來設(shè)置器件工作的環(huán)境溫度。圖3-1所示的是Models選項卡，用于選擇器件的型號，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)置對話框之一

如圖3.2-2所示的是Fault選項卡，用于設(shè)置器件故障。不同的器件會有不同的故障類型，對于三極管，可以設(shè)置其任意兩極為短路、開路或有一定的泄漏電阻，假設(shè)選擇None，那么為沒有故障。圖3.2-2三極管屬性設(shè)置對話框之二

3.3用戶器件庫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中供以后使用時調(diào)用，從而可以防止重復(fù)，提高效率。要把系統(tǒng)器件庫中的器件添加到用戶器件庫，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Addtofavorites即可?！菜摹场WB上的虛擬儀器虛擬儀器是一種具有虛擬面板的計算機(jī)儀器，主要由計算機(jī)和控制軟件組成。操作人員通過圖形用戶界面用鼠標(biāo)或鍵盤來控制儀器運(yùn)行，以完成對電路的電壓、電流、電阻及波形等物理量的測量，用起來幾乎和真的儀器一樣。在EWB平臺上，共有7種虛擬儀器，下面分別作以介紹。4.1數(shù)字萬用表(Multimeter)萬用表的虛擬面板參見圖2.3-3，這是一種4位數(shù)字萬用表，面板上有一個數(shù)字顯示窗口和7個按鈕，分別為電流(A)、電壓(V)、電阻(Ω)、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。用萬用表可測量交直流電壓、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0dB標(biāo)準(zhǔn)電壓。虛擬萬用表的使用方法與真實的數(shù)字萬用表根本相同。其各個量程的測量范圍如下：電流表(A)量程：0.01μA--999kA電壓表(V)量程：0.01μV--999kV

歐姆表(Ω)量程：0.001Ω--999MΩ

交流頻率范圍：0.001Hz--9999MHz

4.2信號發(fā)生器(FunctionGenerator)

信號發(fā)生器是一種能提供正弦波、三角波或方波信號的電壓源，它以方便而又不失真的方式向電路提供信號。信號發(fā)生器的電路符號和虛擬面板如圖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信號發(fā)生器的電路符號和虛擬面板

占空比Dutycycle

振幅Amplitude

DC偏移Offset

虛擬信號發(fā)生器有三個輸出端："－"為負(fù)波形端"Common"為公共〔接地〕端、"+"為正波形端。虛擬信號發(fā)生器的使用方法與實際的信號發(fā)生器根本相同。

4.3示波器(Oscilloscope)

示波器的電路符號和虛擬面板如圖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)字存儲示波器。它工作起來像真的儀器一樣，可用正邊緣或負(fù)邊緣進(jìn)行內(nèi)觸發(fā)或外觸發(fā)，時基可在秒至納秒的范圍內(nèi)調(diào)整。為了提高測量精度，可卷動時間軸，用數(shù)顯游標(biāo)對電壓進(jìn)行精確測量。只要單擊仿真電源開關(guān)，示波器便可馬上顯示波形，將探頭移到新的測試點(diǎn)時可以不關(guān)電源。圖4.3-1示波器的電路符號和虛擬面板

X軸可左右移動，Y軸可上下移動。當(dāng)X軸為時間軸時，時基可在0.01ns/div--1s/div的范圍調(diào)整。X軸還可以作為A通道或B通道來使用，例如，Y軸和X軸均輸入正弦電壓時，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，用以在圖表窗口中翻開、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，在電子工作平臺的指示器件庫中，還有虛擬電流表和電壓表。虛擬電流表是一種自動轉(zhuǎn)換量程、交直流兩用的三位數(shù)字表，測量范圍0.01μA--999kA，交流頻率范圍0.001Hz--9999MHz。虛擬表的使用數(shù)量無限，想要多少都可以。虛擬電壓表也是一種交直流兩用的三位數(shù)字表，測量范圍0.01μV--999kV，交流頻率范圍0.001Hz--9999MHz，這種電壓表在電子工作平臺上的使用數(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)，會彈出其屬性設(shè)置對話框，用來設(shè)置標(biāo)簽、改變內(nèi)阻、切換直流〔DC〕與交流〔AC〕測量方式等?！参濉?、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執(zhí)行相應(yīng)的菜單命令來實現(xiàn)，但是，和大多數(shù)Windows程序一樣，許多操作也可通過快捷工具按鈕、右鍵菜單、快捷鍵等方式來實現(xiàn)，前面我們已經(jīng)用過屢次了。對于一般的使用者，我們沒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〕菜單中的局部工程，其它的菜單命令請大家自己體會。

●Circuit（電路）菜單

Rotate

旋轉(zhuǎn)

FlipHorizontal水平翻轉(zhuǎn)

FlipVertical

垂直翻轉(zhuǎn)

ComponentProperties

部件屬性