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1、.,EWB 概述,随着电子技术的发展，电子元器件的种类越来越多，集成度越来越高，所设计电路的复杂程度也相应提高，而电子产品的更新周期却越来越短，再依靠传统的设计方法除了设计周期过长以外也不经济。 现在，电子产品已和计算机系统紧密相连，借助EDA（Electronic Design Automation电子设计自动化）软件除了可以完成传统的设计外，还可进行多种常用测试。,.,大学里传统的电工电子技术实验方法的改进已刻不容缓。为此，我们在实验内容中引人了虚拟电子技术，试图给学生建立一种全新的实验观念，以便学生毕业后可更快地与实际工作接轨。 虚拟电子技术是80年代末出现的新事物。由于计算机性价比的不
2、断提高，使得这一技术得以走进大学的实验室。随着人们对这一技术的了解与接受，它在大学电工电子实验中的地位与作用将会越来越重要。,.,一、简介,虚拟电子实验台是一种利用在计算机上运行电路仿真软件来模拟进行硬件实验的工作平台。由于仿真软件可以逼真地模拟各种电子元器件以及仪器仪表，从而不需要任何真实的元器件与仪器，就可以进行电工电子课程中的各种实验。 它具有功能全、成本低、效率高、易学易用以及便于自学、便于开展综合性或设计性实验等优点。它不仅可作为现行的各种实验的一种补充与替代手段，而且可作为复杂的电子系统的设计、仿真与验证的实用手段，可实现电工电子电路与系统的EDA。这是当今电子技术的必然发展方向。
3、,.,加拿大交互图像技术有限公（INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd）出品的Eltronics WorkBench（以下简称EWB）是一种典型的虚拟电子实验台。该公司自从1988年推出EWB的第一代产品后就受到广泛的欢迎，尤其是大专院校的电工电子技术类实验室，不用再担心实验仪器的损坏、元器件种类和数量的不足、购置高挡仪器经费的匮乏（如逻辑分析仪、扫频仪等），可以说EWB本身就是一个理想的电子实验室。 最近十年来，该公司相继推出了EWB4.O和EWB5.0两个版本，下面我们就以它的5.0版本为例，介绍它的基本功能和用法。,.,二、EWB5.0特点,（1）EWB5.
4、0提供了简单、直观的操作界面，绝大部分的操作通过鼠标的拖放即可完成，连接导线的走向及排列由系统自动完成，十分方便。 （2）EWB5.0所提供的元件种类丰富，数量众多，共计4000多种，模型超过10000个。大多数元件模型参数可设为理想值，这就给电路原理的验证带来了便利。另外，元件库结构为开放型的，根据需要可方便地新建或扩建。,.,（3）EWB5.0所提供的测量仪器具有很高的技术指标，其外观、面板布置以及操作方法与实际仪器均十分接近，便于掌握。 （4）EWB5.0提供了强大的分析功能，包括交流分析、瞬态分析、温度扫描分析、传递函数分析及蒙特卡洛分析等共14种。此外，还可在电路中设置人为故障，如开
5、路、短路及不同程度的漏电等，观察电路的不同状态，以加深对基本概念的理解。,.,（5）EWB5.0提供了同其他软件的接口。例如，可输入标准SPICE网表并由系统自动将其转换为清晰易读的电路图，也可将在EWB5.0中设计好的电路图转换成其他SPICE仿真器所要求的格式，或送到像Protel、OrCAD、PADS等PCB绘图软件中绘制PCB（印刷电路板）图。利用剪切-粘贴功能可将电路和分析图送到文字处理软件中来制成高质量的实验报告或实现分组联合设计。,.,EWB的基本界面,一、EWB5.0主窗口 启动EWB5.0以后，可以看到如图所示的操作窗口。,.,菜单栏用于选择电路连接、实验所需的各种命令；工具
6、栏包含了常用的操作命令按扭；元件库栏包含了电路实验所需的各种元器件和测试仪器；电路工作区用于电路的连接与测试、分析；启动/停止开关用来运行/关闭模拟程序，只有运行了模拟程序，才能观测到实验结果。,.,二、EWB工具栏,新建-准备生成新电路； 打开-打开电路文件； 存盘-保存电路文件； 剪切-剪切至剪贴版； 复制-复制至剪贴版； 粘贴-从剪贴版粘贴；,.,旋转-使被选择的元件逆时针旋转90 水平翻转-被选择的元件水平翻转180。 垂直翻转-被选择的元件垂直翻转180 子电路-生成子电路 分析图-调出分析图 元件属性-调出元件特性参数对话框 缩小-将电路图缩小比例 放大-将电路图放大比例,.,新文
7、件 打开 保存 另存为 还原 输入 输出 打印 打印设置 退出 安装,三、EWB5.0的命令菜单及作用,（1）文件菜单,.,剪切 复制 粘贴 删除 全部选定 复制成位图 查看剪贴板,（2）编辑菜单,.,旋转 水平翻转 垂直翻转 元件属性 创建子电路 图像放大 图像缩小 电路图选项 限制,（3）电路菜单,.,激活 恢复 停止 分析选项 直流工作点分析 交流频率分析 瞬态分析 傅里叶分析 噪声分析 失真分析 参数扫描分析 温度扫描分析 零-极点分析 传递函数分析 灵敏度分析 最坏情况分析 蒙特卡罗分析 曲线显示,（4）分析菜单,.,四、EWB的元器件库栏,EWB5.0提供了非常丰富的元件库及各种常
8、用测试仪器，给电路仿真实验带来了极大的方便。图中对元件与仪器库快捷工具栏给出了标注。 单击元件库栏的某一个图标即可打开该元件库。下面给出每一个元件库的图标以及该库所包含的元件和含义。,.,（1）信号源库：,.,（2）基本元件库,.,（3）二极管库,.,（4）晶体管库,图3-21 晶体管库,.,（5）模拟集成电路库 （6）混合集成电路库,.,（7）数字集成电路库（8）逻辑门电路库,.,（9）数字器件库,.,（10）显示器件库,.,（11） 控制器件库,.,（12）其他器件库,.,（13）自定义元件库,.,（14）仪器库,.,EWB的基本操作方法,一、元件的操作 （1）选用元件 用鼠标左键单击所需
9、元件库图标，打开该元件库，然后从库中将所需元件拖曳到电路窗口中。对同一元件可重复拖曳。,.,（2）选中元件 对于某一个元件，只需用鼠标左键单击它即可。 对于多个元件，可用“CTRL+鼠标左键单击”依次选中。 如果要同时选中一组相邻的元件，可用鼠标在电路窗口中的适当位置拖曳，画出一个矩形框，则该矩形框中的所有元件同时被选中。被选中的元件将会变为红色（仪器除外），以便识别。 要取消某一个元件的选中状态，可在该元件上再单击一次，或用“CTRL+单击”（用于取消被选中的一组元件中的某几个），若在电路窗口的空白处单击，则取消所有元件的选中状态。,.,（3）元件方位的调整 若移动一个元件，只需用鼠标拖曳该
10、元件即可。 若移动一组，须用前述方法先选中这些元件，然后用鼠标左键拖曳其中的一个，则所有被选中的元件将一起移动。元件被移动后，与其相连接的导线会自动更新排列。 另外，还可使用键盘上的箭头键使被选中的元件作微小的位移。关于元件的旋转（Rotate）和翻转（Flip），请参阅电路（Circuit）菜单上的相关命令。,.,（4） 元件的复制与删除 可使用编辑（Edit）菜单或快捷菜单中的相关命令实现元件的复制（Copy）与删除（Delete）操作。 若元件库是打开的，直接将元件拖回元件库也可实现删除操作。 需要将电路窗口中所有元件与仪器全部移走，只要按CTRL+N键即可。,.,（5）元件标签、编号、
11、数值、模型参数的设置,要查看、设置元件的参数 可用鼠标左键双击该元件； 也可用单击鼠标右键得到的快捷菜单里的Component Properties（元件属性）命令； 也可用单击鼠标左键选中元件，再按工具栏中的器件特性按钮；,.,上述操作会弹出元件属性对话框，如图所示在其中可设置元件的参数。元件属性对话框中有多种选项可供选择，包括Label（标识）、Models（模型）、Value（数值）、Fault（故障）、Display（显示）、Analysis Setup（分析设置）等内容。,., Label（标识）选项用于设置元器件的Label（标识）和Reference ID（编号）。其对话框如图所
12、示。Reference ID（编号）通常由系统自动分配，必要时可以修改，但必须保证编号的唯一性。有些元器件没有编号，如连接点、接地、电压表、电流表等。,., 当元件比较简单时，会出现Value（数值）选项，可以设置元器件的数值。,., 当元件比较复杂时，会出现Models（模型）选项，其对话框如图所示。模型的缺省设置（Deault）通常为Ideal(理想)，这有利于加快分析的速度，也能够满足多数情况下的分析要求。如果对分析精度有特殊的要求，可考虑选择具有具体型号的器件模型。,., Fault（故障）选项可供人为设置元器件的隐含故障，例如可以对元件的某个脚设置开路、漏电或短路之类的故障。其对话框
13、如图所示。,故障相关引脚,., Display（显示）选项用于设置Label、Modeks、Reference ID的显示方式。相关的对话框如图所示。该对话框的设置与Circuit/Scnematic Option（电路/电路图选项）对话框的设置有关。如果遵循电路图选项的设置，则Labdl、Modeks、Reference ID的显示方式由电路图选项的设置决定；否则可由图中对话框下面的三个选项确定。,遵循电路图选项的设置,., Analysis Setup（分析设置）选项用于设置电路分析时的工作环境温度。对于有些元件可能显示另外的参数，如初始条件等。,.,（8） 电路图选项（Schematic
14、 Options）选择Circuit/ Schematic Options(电路/电路图选项)弹出如下对话框,可以改变电路的所有显示，具体的选项有以下几个：, 网格（Crid）可选择电路窗口的背景是否使用网格，使用网格的优点是便于器件的排列和定位。,., 显示/隐藏（Show/Hide）可以选择显示或隐藏电路中元件的标识、参考编号、模型、数值、节点编号以及元件库等。,., 字体（Fonts）用于设置标识和数值的字体。,.,二、导线的操作,（1）导线的连接 在屏幕上将鼠标箭头指向某元件的引脚，在出现一个小黑点时，按住鼠标左键，即可由该引脚上拖曳出一根导线，将此线拖曳到另一元件的引脚，在出现小黑点
15、时，松开鼠标左键，即可实现两个元件引脚之间的互连，导线的走向及排列方式由系统自动完成。,.,注意，每个小黑点（连接点）有四个方向可以引出线，导线选择的方向不同会引起导线的走向及排列方式的差异。 对于二端子元件，还可直接拖放到某根导线上实现插入连接。,.,（2）元件与仪器的连接 元件引脚与仪器面板上端子的互连方法与上面完全相同，需要注意的是每种仪器端子的功能与接法。具体情况可参阅仪器的使用说明。,.,（3）导线的删除与改动 在屏幕上将鼠际指向要拆除的导线某一端的小圆点处，按住鼠标左键，当该圆点活动时将该导线拖离相连的节点，再松开鼠标左键，该导线即消失。另外，也可在该导线（元件）上单击鼠标右键，在
16、弹出的菜单上选择删除（Delete）命今来完成。,.,（4）导线颜色的设置 用鼠标左键双击某根导线后可弹出一个导线属性（Wire Properties）菜单，在电路图选项（Schematic Options）中单击设置导线颜色（Set Wire Color）按钮，在六种给定颜色中选择一种并单击之，然后按下“确定”按钮即可。连到示波器与逻辑分析仪的输入线的颜色，即为显示波形颜色，从而提高了显示结果的可读性（即可分辩性）。,.,（5）节点（Node）的设置 在复杂的电路中，可以给每个节点设置标识、参考编号以及颜色等，这样有助于对电路图的识别。方法是在需要进行设置的节点上用鼠标左键双击，在弹出的连接点属性（Connector Properties）菜单上的节点选项中进行设置。,.,.,（6）调整弯曲的导线,元件的位置与导线不在一条直线上，选中元件用四个箭头微调该元件的位置。,.,如果导线接入端点的方向不合适，也会造成导线不必要的弯曲。如图，可以对导线接入端点的方向进行调整。,.,三、仪器的操作,EWB5
