文章編號(hào)：1672-5913(2008)16-0144-02

摘要：利用EWB軟件平臺(tái)，開發(fā)“電子技術(shù)”仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以可視化的分析方法，為學(xué)生提供直觀的分析結(jié)果，可以克服“電子技術(shù)”課程中實(shí)驗(yàn)和試制電路局限于實(shí)驗(yàn)室的問題，提高實(shí)驗(yàn)的便利性和學(xué)習(xí)效率。本文介紹了我院EWB仿真教學(xué)的實(shí)踐情況。

關(guān)鍵詞：EWB；仿真；電子技術(shù)

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

Electronics Workbench的中文名稱為“電子電路仿真工作室”，這個(gè)軟件提供了極為豐富的元器件庫和常用儀器庫，使電路設(shè)計(jì)與調(diào)試基本擺脫了元器件損壞和規(guī)格不全的束縛，給電路設(shè)計(jì)人員提供了廣闊的設(shè)計(jì)想象空間，大大縮短了電路設(shè)計(jì)開發(fā)周期。在電子技術(shù)教學(xué)中，該軟件為實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的學(xué)生實(shí)驗(yàn)開辟了一條新路。

2EWB電路的創(chuàng)建

EWB的主界面如圖1所示。進(jìn)行仿真分析之前首先要在主窗口的工作區(qū)創(chuàng)建電路，通常是在主窗口(相當(dāng)于虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái))直接選用元器件并連線形成電路。需要注意的是導(dǎo)線顏色的設(shè)置和元器件特性的設(shè)置。

(1) 導(dǎo)線顏色的設(shè)置

通常需設(shè)置示波器輸入線的顏色，因?yàn)槭静ㄆ鞑ㄐ蔚念伾上鄳?yīng)輸入通道的導(dǎo)線顏色確定，對不同輸入通道設(shè)

置不同顏色可便于觀察。設(shè)置方法為：選中該導(dǎo)線后單擊工具欄的“元件特性”按鈕(或雙擊該導(dǎo)線)，使彈出導(dǎo)線特性對話框，然后單擊選項(xiàng)“Schaematic Option”，單擊“Set Wire Color”按鈕，使彈出“Wire Color”對話框，單擊欲選的顏色，最后單擊“確定”按鈕。

(2) 元器件的設(shè)置

從庫中取出的元器件已被設(shè)置為默認(rèn)值(又稱缺省值)，若這種默認(rèn)值不符合所構(gòu)電路的要求，就需要對相應(yīng)元器件進(jìn)行重新設(shè)置。設(shè)置方法為：選中該元件后單擊工具欄的“元件特性”按鈕，(或雙擊該元件)，使彈出相應(yīng)的元件特性對話框，如圖2所示，然后單擊對話框的選項(xiàng)標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。通常是對元器件進(jìn)行標(biāo)識(shí)和賦值(或模型選擇)，舉例如下。

3虛擬儀器儀表的使用

儀器庫中提供了數(shù)字多用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、示波器、波特圖儀、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀和邏輯轉(zhuǎn)換儀等七種虛擬儀器。它們的使用方法基本上與實(shí)際儀表相同，虛擬儀器每種只有一臺(tái)，而電壓表和電流表的數(shù)量則沒有限制。雙擊圖標(biāo)可放大儀器儀表的面板，方便進(jìn)行設(shè)置。電壓表，電壓表可通過單擊右鍵進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。

(1) 電壓表和電流表的設(shè)置

電壓表和電流表的圖標(biāo)如圖3所示，粗黑邊對應(yīng)的端子為負(fù)極，另一端則為正極。它有縱向和橫向兩種引出線方式，選中后使用工具欄旋轉(zhuǎn)按鈕可進(jìn)行引出方式的轉(zhuǎn)換。其默認(rèn)設(shè)置為：DC(即測量直流電量)、電壓表內(nèi)阻1MQ，測量時(shí)應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。

例如要測量交流電壓，估計(jì)被測電路阻抗為10MΩ，為減小測量誤差，可將電壓表內(nèi)阻設(shè)置為1000MΩ，設(shè)置方法為：雙擊該電壓表打開特性對話框，單擊選項(xiàng)“Value”，在“Resistance”框鍵入“1000”，并用箭頭按鈕選擇“M”，在“Mode”框的下拉框中選中“AC”，最后單擊“確定”。利用特性對話框也可進(jìn)行電壓表和電流表的標(biāo)識(shí)。

(2) 示波器的設(shè)置

雙擊示波器圖標(biāo)打開其面板，從圖4可知，它與實(shí)際儀器一樣，由顯示屏設(shè)置、時(shí)基調(diào)整和觸發(fā)方式選擇組成，使用方法也和實(shí)際儀器相似。虛擬示波器的操作是將紅(指針1)、藍(lán)(指針2)指針拖拽至合適的波形位置，就可讀取電壓和時(shí)間值，并能讀取兩指針間的電壓差和時(shí)間差，因此，測量幅度、周期等很方便。按下“Redtuce”按鈕可將示波器面板恢復(fù)至原來大小。

用示波器觀察時(shí)，為便于區(qū)分波形，可通過設(shè)置導(dǎo)線顏色確定波形顏色。

示波器一般連續(xù)顯示并自動(dòng)刷新所測量的波形，如希望仔細(xì)觀察波形和讀取數(shù)據(jù)，可設(shè)置“示波器屏幕滿暫?！?，使顯示波形到達(dá)屏幕右端時(shí)自動(dòng)穩(wěn)定不動(dòng)，方法為：單擊菜單“Analysis”，單擊“Analysis options”，在對話框中單擊“Instruments”，在“Oscilloscope：”框選中“Pause after each、screen”即可。示波器屏幕滿暫停時(shí)仿真分析暫停，要恢復(fù)仿真可單擊主窗口右上角“Resume”按鈕或按“F9”鍵。

4電路的仿真分析

除了仿真電路功能之外，EWB還提供了直流工作點(diǎn)分析、交流頻率分析、瞬態(tài)分析、失真分析、參數(shù)掃描分析和溫度掃描分析等多種電路分析功能。

例如，圖5是共發(fā)射電路的實(shí)現(xiàn)電路，從圖中可以看出，輸出電壓的幅度比輸入電壓的幅度要大，說明該電路有電壓放大作用。從波特圖測試結(jié)果可知該電路對較低的頻率和過高的頻率有一定的衰減作用，對中頻信號(hào)有較好的放大作用。

5結(jié)束語

使用EWB軟件平臺(tái)，可以方便地進(jìn)行可視化的電路仿真分析，為學(xué)生提供直觀的分析結(jié)果，克服“數(shù)字電子技術(shù)”課程中實(shí)驗(yàn)和試制電路局限于實(shí)驗(yàn)室的問題，提高實(shí)驗(yàn)的便利性，對學(xué)生掌握“電子技術(shù)”課程的基本概念，訓(xùn)練電路設(shè)計(jì)能力等方面有很大的幫助。