电路仿真软件EWB5的使用简化版.doc

仿真软件EWB5.0的使用 第一章 EWB概述：启动及界面 第二章 基本操作：画图、仿真及分析 放置器件P2，设置属性、连接电路、仿真P3，分析P4 第三章 EWB上的器件种类、属性P4、自定义器件P5 第四章 EWB上的仪器用法P5 第七章 将电路图拷贝到WORD中P6 第一章 EWB概述 ：安装及界面EWB是Electronics Workbench的缩写，称为电子工作平台，是一种在电子技术界广为应用的优秀计算机仿真设计软件，被誉为计算机里的电子实验室。 其特点是图形界面操作，易学、易用，快捷、方便，真实、准确，使用EWB可实现大部分硬件电路实验的功能，器件库中没有的元器件，还可以由外部模块导入。在众多的电路仿真软件中，EWB是最容易上手的。 电子工作平台的设计试验工作区上，可建立各种电路进行仿真实验。电子工作平台的器件库可为用户提供350多种常用模拟和数字器件。虚拟器件在仿真时可设定为理想模式和实际模式，有的虚拟器件还可直观显示，如发光二极管可以发出红绿蓝光，继电器和开关的触点可以分合动作，熔断器，灯泡可以烧毁，蜂鸣器可以发出声音，电位器的触点可以按比例移动改变阻值。电子工作平台的虚拟仪器库存放着数字电流表、数字电压表、数字万用表、双通道 1000MHz 数字存储示波器、999MHz数字函数发生器、可直接显示电路频率响应的波特图仪、16路数字信号逻辑分析仪、16位数字信号发生器等，这些虚拟仪器随时可以拖放到工作区对电路进行测试，并直接显示有关数据或波形。电子工作平台还具有强大的分析功能， 可进行直流工作点分析， 暂态和稳态分析。 1.1 EWB5的启动 新建一个目录EWB5，将老师发下的ewb50.rar压缩文件（仅3.7MB）复制到其内，双击解压后（约12MB）即可在其目录根下找到执行文件 WEWB32.EXE （图标如下），双击该图标即可运行。（其实不解压，双击压缩文件内的WEWB32.EXE就能运行。）1.2 EWB5的界面启动后的窗口如下图所示。 菜单条如图1-3所示。建立电路、实验分析和结果输出均可在这个集成菜单系统中完成。 图1-3 EWB的标题栏和菜单条 常用工具栏中各按钮的意义如图1-4所示。 图1-4 EWB的常用工具栏 图1-5为常用器件库按钮栏，其中包含电源器件、模拟器件、数字器件等12个按钮，单击按钮可打开相应器件库，用鼠标可将其中的器件拖放到工作区。 图1-5 打开了晶体管器件库的常用器件库按钮栏 单击虚拟仪器按钮可打开虚拟仪器库，其中从左到右排列的仪器图标分别是：数字万用表、信号发生器、示波器、波特图仪、字符发生器、逻辑分析仪和逻辑转换器， 如图1-6所示。可用鼠标将虚拟仪器拖放到工作区，以对电路参数进行测试。 图1-6 打开了虚拟仪器库的虚拟仪器按钮第二章 基本操作：画电路图、仿真及分析21电路的创建1、放置器件，并调整其位置和方向以图2-1为例：用鼠标单击电源器件库按钮打开电源器件库， 将电池器件拖放到工作区，此时电池符号为红色，处于选中状态，可用鼠标拖动改变其位置，用旋转或翻转按钮使其旋转或翻转，单击工作区空白处可取消选择，对选定的元件可进行剪切、复制、删除等操作。用同法再放置接地端（电源器件）、小灯泡和万用表（虚拟仪器）各一个，如图2-1。 图2-1 在工作区中放置器件 图2-2 器件属性设置对话框2设置器件属性双击电池符号，会弹出电池属性设置对话框，如图2-2所示，将Value选项卡中Voltage（电压）项的参数改为10V，单击确定按钮，工作区中元件旁的标示随之改变。用同样方法将小灯泡设置为1W/10V。通过器件属性设置对话框中的其它选项卡还可以改变器件的标签、显示模式，以及给器件设置故障等。3连接电路（1）把鼠标指向一个器件的接线端或任一导线上，这时会出现一个小黑点，拖动鼠标（按住左键，移动鼠标），使光标指向另一器件的接线端或任何其它导线上，这时又出现一个黑点，放开鼠标键，这两个器件的接线端就连接起来了。注意：存放在无源元件库中的连接点是一个较大的黑圆点，一个连接点四周只有上下左右四个小黑点，每个方向只可以连接一根导线，若要更多，则应增加连接点。若接到错误方向上的小黑点上，或移动器件时，跨过了和它相连的大黑点时，就会在该大黑点周围形成绞线。当相反方向的连线相重叠时，还会形成假断线，这时应旋转大黑点或重接小黑，以解除相绞现象。（2）移动一个器件时，若该器件是真的已连通器件，则其连通线是不会因拖动而断开的，可以此判断器件是否真的已接通。注意：二器件引脚直接相接触，或再加一个小黑点，都不能使他们接通！都属“虚焊”，必须至少有一根新连线才能把他们真正连通！（3）要断开连接线，可用鼠标指向有关器件的连接处的小黑点上，拖动鼠标，连线即脱离连接点。运放电源及仪表地线可以不接（这时使用默认电源电压值）。 照此将工作区中的器件连成如图2-3所示的电路。（4）向电路插入元器件，可直接将器件拖曳放置在导线上，然后释放即可插入电路中。4电路图选项的设置Circuit/Schematic Option对话框可设置标识、编号、数值、模型参数、节点号等的显示方式及有关栅格（Grid）、显示字体（Fonts）的设置，该设置对整个电路图的显示方式有效。其中节点号是在连接电路时，EWB自动为每个连接点分配的。图2-3 在工作区中连接电路5、帮助功能的使用EWB提供了几种帮助方式： 选择菜单Help。选中某一元器件，然后按F1键，即可弹出仅与该对象相关的帮助。所有IC都有管脚和功能帮助（选中后按F1），建议充分利用它。W100K 50%图2-4 用万用表测电流的仿真结果6仿真实践： 单击仿真开关，电路即被激活开始仿真，可以看到小灯泡亮了。双击万用表符号，会弹出万用表面板如图2-3，显示出了电压测量值。改变电路，用万用表来测电路中的电流，单击万用表面板上的A按钮，使其切换到电流档， 再激活电路进行仿真，结果如图2-4所示。 每一个电位器都有一个标识如图W： 按其标识键W就可以改变其百分比阻值，按caps键可以改变其变化方向。如忘了，可选中电位器后再按F1键帮助。 单击工具栏中的保存按钮会弹出保存文件对话框， 选择路径并输入文件名，单击确定可将电路及仿真结果保存为*.EWB文件。图2-5 示例电路的仿真示例电路的仿真 可以打开已有的EWB文件重新编辑或仿真，在EWB工作目录下的SAMPLES子文件夹下就存放有系统自带的示例文件。 单击打开按钮，在弹出的对话框中选择示例文件 2M-OSCIL.EWB，运行结果如图2-5。改变元件参数或仪器设置，可观察不同的效果。 23 基本分析方法1直流工作点的分析直流工作点的分析是对电路进行进一步分析的基础。在分析直流工作点之前，要选定Circuit/Schematic Option中Show nodes（显示节点）项，以把电路的节点号显示在电路图上。2交流频率分析交流频率分析即分析电路的频率特性。需先选定被分析的电路节点，在分析时，电路的直流源将自动置零，交流信号源、电容、电感等均处于交流模式，输入信号也设定为正弦波形式。3瞬态分析瞬态分析即观察所选定的节点在整个显示周期中每一时刻的电压波形。在进行瞬态分析时，直流电源保持常数，交流信号源随着时间而改变，电容和电感都是能量储存模式元件。在对选定的节点作瞬态分析时，一般可先对该节点作直流工作点的分析，这样直流工作点的结果就可作为瞬态分析的初始条件。 第三章 EWB上的器件种类、属性及自定义器件3.1 EWB5.0系统器件库EWB5.0上有12个系统预设的器件库，其中包括146种器件，每种器件又可被设置为不同的型号或被赋予不同的参数。若按型号来划分， 其数量不可胜数。因此，我们只把常用器件列出，以参考。3.2 器件属性的设置图3-2 三极管属性设置对话框之二图3-1 三极管属性设置对话框之一 双击器件，便会弹出器件属性设置框。例三极管的属性设置对话框共有 5个选项卡，其中Label选项卡用来设置器件的显示标签和ID标号，Display选项卡用来设置器件的显示项目，Analysis Setup 选项卡用来设置器件工作的环境温度。图3-1所示的是Models选项卡，用于选择器件的型号，还可以新建器件，或对选定器件进行删除、复制、重命名和参数的编辑设定。 图3-2是Fault选项卡，用于设置器件故障。不同的器件会有不同的故障类型，对于三极管，可以设置其任意两极为短路、开路或有一定的泄漏电阻，默认为 None，即没有故障。若点选leakage则表示1和2间有漏电100。3.3 用户器件库favorites的使用及自定义模块/器件的方法 我们可以把一些常用的器件或电路模块保存在用户器件库中供以后使用，从而可以避免重复，提高效率。要把系统器件库中的器件添加到用户器件库，可以在该器件的图标上单击鼠标右键，选择Add to favorites即可。对于一些没有包括在元器件库内的元器件，可以采用自定义的方法，自建元器件库和相应元器件。 EWB自建元器件有两种方法：一种是将多个基本元器件组合在一起，作为一个模块使用，可采用下文提到的子电路生成的方法来实现；另一种方法是以库中的基本元器件为模板，对它内部参数作适当改动来得到，因而有其局限性。要把电路模块作为器件添加到用户器件库中，则要通过“分支电路”Circuit/Create Subcircuit命令来实现。下面以一个RC串并联网络为例来说明用户器件库的建立和使用方法。首先建立如图3-3(a)所示的电路，并选中R1、C1、R2、C2 以及接点B和C（方法是按住Shift键的同时用鼠标单击各个器件，或用鼠标拖出一个包含被选器件的矩形区域即可），然后单击工具栏中的创建分支电路按钮，弹出创建分支电路对话框，如图3-3(b)，输入分支电路名称，单击 Move(copy) from Circuit 按钮，弹出如图3-3(c)所示的分支电路窗口，这就是库中该器件的完整电路图。此后我们可以像调用其它器件一样调用它。 图3-3 用户器件库的建立若想删除所创建的库名，可到EWB的元器件库子目录名Model下，找出所需删除的库名，然后将它删除。 值得注意的是：1。用户在这个文件中自定义的用户器件库，只有在打开这个文件时有效，在其它文件中是找不到的，To make it available to all circuits created from now on, copy the subcircuit to, or create the subcircuit in the default circuit file。要应用到其它电路中，可使用剪贴板进行拷贝与粘贴操作，也可将其粘贴到（或直接编辑在）Default.ewb文件的自定义器件库中。以后每次启动EWB，自定义器件库中均自动包含该子电路供随时调用。 2。框选时应把要作为引脚引出的连线留在选框之外，这样自定义的器件才会有引脚出现。引脚无法编号或标注，只好让它有规则地排列在器件的二边。但是器件引脚内部则可以通过增设接点，在接点上就可以标注了。 第四章 EWB5上的仪器用法在EWB5平台上，共有7种虚拟仪器，用起来几乎和真的仪器一样。下面分别作以介绍。4.1 数字万用表(Multimeter) 用万用表可测量交直流电压、电流、电阻和电路中两点间的分贝损失，并具有自动量程转换功能。利用设置按钮可调整电流表内阻、电压表内阻、欧姆表电流和电平表0 dB标准电压。虚拟万用表的使用方法与真实的数字万用表基本相同。图4-1 信号发生器的电路符号和虚拟面板4.2 信号发生器(Function Generator) 能提供正弦波、三角波或方波信号的电压源，信号发生器的电路符号和虚拟面板如图4-1所示。 其面板上可调整的参数有：频率Frequency 占空比 Duty cycle振幅 AmplitudeDC偏移 Offset 信号发生器有三个输出端：为负波形端，Common为公共（接地）端、 +为正波形端。虚拟信号发生器的使用方法与实际的信号发生器基本相同，但接地线可以不接。4.3 示波器(Oscilloscope)图4-2 示波器的电路符号和虚拟面板 示波器的电路符号和虚拟面板如图4-2所示，这是一种可用黑、红、绿、蓝、青、紫6种颜色显示波形的1000MHz双通道数字存储示波器。 它工作起来像真的仪器一样，可用正边缘或负边缘进行内触发或外触发，时基可在秒至纳秒的范围内调整。为了提高测量精度，可卷动时间轴，用数显游标对电压进行精确测量。只要单击仿真电源开关，示波器便可马上显示波形，将探头移到新的测试点时可以不关电源。 X轴可左右移动，Y轴可上下移动。当X轴为时间轴时，时基可在0.01ns/div-1s/div的范围调整。X轴还可以作为A通道或B通道来使用，例如，Y轴和X轴均输入正弦电压时，便可观察到李沙育图。A/B通道可分别设置，Y轴范围为0.01mV/div-5kV/div，还可选择AC或DC两种耦合方式。虚拟示波器不一定要接地，只要电路中有接地元件便可。 单击示波器面板上的 Expand按钮，按Expend钮可放大屏幕显示的波形。在放大后的面板上按save钮，可以保存波形数据，用以在图表窗口中打开、显示或打印。要改变波形的显示颜色，可双击示波器的输入连线，设置连线属性。Expand - 面板扩展按钮；Time base - 时基控制；Trigger - 触发控制；包括：Edge - 上（下）跳沿触发Level - 触发电平 触发信号选择按钮：Auto（自动触发按钮）；A、B（A、B通道触发按钮）；Ext（外触发按钮）X（Y）position - X（Y）轴偏置；Y/T、B/A、A/B - 显示方式选择按钮（幅度/时间、B通道/A通道、A通道/B通道）；AC、0、DC - Y轴输入方式按钮（AC、0、DC）。 第七章 将电路图拷贝到WORD中 将全部电路图选中后，用ctrl+单击 将所有Instruments图形取消选中，即可用ctrl+C 和ctrl+V将电路图拷贝到WORD或图象（映象）中。