電子仿真實(shí)驗(yàn)研究管理論文

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摘要

ElectronicsWorkbench(簡稱EWB)，中文又稱電子工程師仿真工作室。EWB5.12軟件的仿真功能十分強(qiáng)大，近似100%地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果。而且，它就像在實(shí)驗(yàn)室桌面或工作現(xiàn)場那樣提供了示波器、信號發(fā)生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯轉(zhuǎn)換器，萬用表等廣播電視設(shè)備設(shè)計(jì)、檢測與維護(hù)必備的儀器、儀表工具。采用EWB虛擬電子工作臺，即通過計(jì)算機(jī)軟件仿真的方法，對電子線路分析進(jìn)行模擬，下面以電子線路中設(shè)計(jì)的一個穩(wěn)壓電源實(shí)際電路為例，詳細(xì)講述其操作程序，以掌握電路仿真分析的應(yīng)用方法。EWB軟件最明顯的特點(diǎn)是：仿真手段切合實(shí)際，選用元器件、儀器與實(shí)際情形非常相近。用EWB進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程非常接近實(shí)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(shí)際操作那樣多次地把元件焊下而損壞器件和印刷電路板。軟件不但提供了各種豐富的分立元件和集成電路等元器件,還提供了各種豐富的調(diào)試測量工具：各種電壓表、電流表、示波器、指示器分析儀等。是一個全開放性的仿真實(shí)驗(yàn)和課件制作平臺,給我們提供了一個實(shí)驗(yàn)器具完備的綜合性電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。

關(guān)鍵詞：EWB，仿真，電子技術(shù)

目錄

摘要

目錄

第1章前言

1.1簡介

1.2EWB的使用

第2章EDA仿真技術(shù)在電子線路分析中的應(yīng)用

2.1軟件的功能與特點(diǎn)

2.1.1軟件仿真分析設(shè)計(jì)流程

2.2應(yīng)用仿真軟件對實(shí)際電子線路進(jìn)行仿真分析舉例

2.2.1電路原理圖的編輯

圖2-2導(dǎo)線連接圖

2.2.2儀器的使用

2.2.3電路的仿真分析

2.2.4設(shè)計(jì)指標(biāo)測試

第3章EWB在《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中的應(yīng)用

3.1在模擬電子技術(shù)中使用EWB的必要性

3.2研究的方法與內(nèi)容

3.3單級放大器放大特性的研究

3.3.1相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算

3.3.2數(shù)據(jù)的分析

3.3.3單極放大器放大特性分析

3.4放大器的最佳工作點(diǎn)與晶體管最大允許輸入電壓的研究

3.5諧振蕩器與波形變換

3.5.1測量振蕩周期與波形

3.5.2輸出波形的改善和應(yīng)用

3.6集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用

3.6.1反相與求和電路

3.6.2文氏橋式及RC振蕩電路

第4章結(jié)論

致謝

參考文獻(xiàn)

第1章前言

1.1簡介

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子線路的設(shè)計(jì)工作也日益顯得重要。經(jīng)過人工設(shè)計(jì)、制作實(shí)驗(yàn)板、調(diào)試再修改的多次循環(huán)才定型的傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法必然被計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)所取代，因?yàn)檫@種費(fèi)時費(fèi)力又費(fèi)資源的設(shè)計(jì)調(diào)試方法既增加了產(chǎn)品開發(fā)的成本，又受到實(shí)驗(yàn)工作場地及儀器設(shè)備的限制。為了克服上述困難，加拿大InteractiveImageTechnologies公司推出的基于Windows95／98／NT操作系統(tǒng)的EDA軟件（ElectronicsWorkbench“電子工作臺”，EWB）。他可以將不同類型的電路組合成混合電路進(jìn)行仿真。EWB是用在計(jì)算機(jī)上作為電子線路設(shè)計(jì)模擬和仿真的新的軟件包，是一個具有很高實(shí)用價值的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具。目前已在電子工程設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。與目前流行的電路仿真軟件相比較，EWB具有界面直觀、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。他改變了有些電路仿真軟件輸入電路采用文本方式的不便之處，該軟件在創(chuàng)建電路、選用元器件的測試儀器等均可以直接從屏幕圖形中選取，而且測試儀器的圖形與實(shí)物外形基本相似，從而大大提高了電子設(shè)計(jì)工作的效率。此外，從另一角度來看，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電子與電工設(shè)計(jì)，已經(jīng)步入了電子設(shè)計(jì)自動化（EDA）的時代，采用虛擬仿真的手段對電子產(chǎn)品進(jìn)行前期工作的調(diào)試，已成為一種發(fā)展的必然趨勢。通過對實(shí)際電子線路的仿真分析，從而提高對電路的分析、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。

1.2EWB的使用

ElectronicsWorkbench(簡稱EWB)，中文又稱電子工程師仿真工作室。該軟件是加拿大交換圖像技術(shù)有限公司(INTERACTIVEIMAGETECHNOLOGIESLtd)在90年代初推出的EDA軟件。而在國內(nèi)應(yīng)用EWB軟件，卻是近幾年的事。目前應(yīng)用較普遍的EWB軟件是在Windows95/98環(huán)境下工作的ElectronicsWorkbench5.12(簡稱EWB5.12)，該公司近期又推出了最新電子電路設(shè)計(jì)仿真軟件EWB6.0版本。

在眾多的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)上的電路模擬EDA軟件中，EWB5.12軟件就像一個方便的實(shí)驗(yàn)室。相對其它EDA軟件而言，它是一個只有幾兆的小巧EDA軟件。而且功能也較單一、似乎不太可能成為主流的EDA軟件形象，也就是用于進(jìn)行模擬電路和數(shù)字電路的混合仿真。

但是，EWB5.12軟件的仿真功能十分強(qiáng)大，近似100%地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果。而且，它就像在實(shí)驗(yàn)室桌面或工作現(xiàn)場那樣提供了示波器、信號發(fā)生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯轉(zhuǎn)換器，萬用表等廣播電視設(shè)備設(shè)計(jì)、檢測與維護(hù)必備的儀器、儀表工具。EWB5.12軟件的器件庫中則包含了許多國內(nèi)外大公司的晶體管元器件，集成電路和數(shù)字門電路芯片。器件庫沒有的元器件，還可以由外部模塊導(dǎo)入。

EWB5.12軟件是眾多的電路仿真軟件最易上手的。它的工作界面非常直觀、原理圖與各種工具都在同一個窗口內(nèi)，即使是未使用過它的工程技術(shù)人員，稍加學(xué)習(xí)就可以熟練地應(yīng)用該軟件。現(xiàn)代的廣播電視設(shè)備電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而EWB5.12軟件，可以使你在許多電路設(shè)計(jì)、檢測與維護(hù)中無須動用電烙鐵就可以知道它的結(jié)果，而且若想更換元器件或改變元器件參數(shù)，只須點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)即可。

電子工作平臺的設(shè)計(jì)試驗(yàn)工作區(qū)好像一塊"面包板"，在上面可建立各種電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。電子工作平臺的器件庫可為用戶提供350多種常用模擬和數(shù)字器件，設(shè)計(jì)和試驗(yàn)時可任意調(diào)用。虛擬器件在仿真時可設(shè)定為理想模式和實(shí)模式，有的虛擬器件還可直觀顯示，如發(fā)光二極管可以發(fā)出紅綠藍(lán)光，邏輯探頭像邏輯筆那樣可直接顯示電路節(jié)點(diǎn)的高低電平，繼電器和開關(guān)的觸點(diǎn)可以分合動作，熔斷器可以燒斷，燈泡可以燒毀，蜂鳴器可以發(fā)出不同音調(diào)的聲音，電位器的觸點(diǎn)可以按比例移動改變阻值。電子工作平臺的虛擬儀器庫存放著數(shù)字電流表、數(shù)字電壓表、數(shù)字萬用表、雙通道1000MHz數(shù)字存儲示波器、999MHz數(shù)字函數(shù)發(fā)生器、可直接顯示電路頻率響應(yīng)的波特圖儀、16路數(shù)字信號邏輯分析儀、16位數(shù)字信號發(fā)生器等，這些虛擬儀器隨時可以拖放到工作區(qū)對電路進(jìn)行測試，并直接顯示有關(guān)數(shù)據(jù)或波形。電子工作平臺還具有強(qiáng)大的分析功能，可進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析，暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析，高版本的EWB還可以進(jìn)行傅立葉變換分析、噪聲及失真度分析、零極點(diǎn)和蒙特卡羅等多項(xiàng)分析。

使用EWB對電路進(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、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