《EDA 技术基础 第2版 教学课件 ppt 作者 郭勇EDA技术基础(2)第3章 虚拟仪器使用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EDA 技术基础 第2版 教学课件 ppt 作者 郭勇EDA技术基础(2)第3章 虚拟仪器使用（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械工业出版社同名教材 配套电子教案,EDA技术基础（第2版）,制作：福建信息职业技术学院 郭勇,第3章 虚拟仪器使用,本章要点 3.1 常用指示器件的使用 3.2 常用虚拟仪器的使用 3.3 运行电路仿真,本章要点, 指示器件的使用 仪器的参数设置 常用虚拟仪器的使用,返回,3.1 常用指示器件的使用,1.电压表、电流表的使用 在指示器件库（Indicators）中提供有电压表（Voltmeter）和电流表（Ammeter），如图3-1所示，双击电压表或电流表，屏幕弹出仪表设置对话框，单击Value选项卡，设置仪表参数，图3-2中的Resistance栏用于设置内阻，一般为提高测量精度，电压
2、表的内阻要设置大一些，电流表的内阻要设置小一些；Mode下拉列表框用于选择交流（AC）、直流（DC）工作方式。,2.电压探测器、灯泡、条形光柱的使用 电压探测器相当于一个发光二极管，但它是一个单端元件，当其端电压大于设定值时，探测器被点亮。 灯泡的额定电压对交流信号而言是指其最大值，当加在灯泡两端的电压在额定电压的50%100%时，灯泡一边亮；当在额定电压的100%150%时，灯泡两边亮；当大于额定电压的150%时，灯泡被烧毁。对于直流而言，灯泡发出稳定的灯光；对于交流而言，灯泡将一闪一闪地发光。 条形光柱类似于几个LED发光二极管的串联，当电压超过某个电压值时，相应的LED之下的数个LED全
3、部点亮，它可以指示当前的电平状态。,3.数码管的使用 七段数码管的每一段与引脚之间有唯一的对应关系，在某一引脚上加高电平，其对应的数码段就发光显示，如果要用七段数码管显示十进制数，需加上一个译码电路。 带译码的8421数码管有4个引脚线，从左到右分别对应4位二进制数的高位至低位，可显示0F之间的16个数。,数码管有两类，即七段数码管（SEVEN_SEG_DISPLAY）和带译码的8421数码管（DCD_HEX），其外观如图3-5所示。,返回,3.2 常用虚拟仪器的使用,3.2.1 仪器的基本操作 3.2.2 数字万用表（Multimeter） 3.2.3 函数信号发生器(Function Ge
4、nerator) 3.2.4 功率计（Wattmeter） 3.2.5 双踪示波器（Oscilloscope） 3.2.6 波特图示仪（Bode Plotter） 3.2.7 字信号发生器（Word Generator） 3.2.8 逻辑分析仪（Logic Analyzer） 3.2.9 逻辑转换仪（Logic Converter）,3.2.1 仪器的基本操作,虚拟仪器有仪器按钮、仪器图标和仪器面板3种表示方式。图3-6所示为数字万用表的图标、面板图及仪器工具栏，图标上有对应的接线柱。 仪器存放在仪器库栏，移动光标到适当位置单击放置该仪器。仪器的图标用于连接线路。双击仪器图标可打开仪器的面板。
5、,返回,3.2.2 数字万用表（Multimeter）,数字万用表可以在电路两节点之间测量交直流电压、交直流电流、电阻和分贝值，它能自动调整量程。图3-7所示为数字万用表的图标和面板图。,1.数字万用表的测量方法 电压、电流测量 选择面板上的【V】按钮或【A】按钮将万用表设置为测量,电压或测量电流，测量电压时万用表与被测电路相并联，测量电流时万用表串接在被测电路中。 根据测量的信号是交流还是直流，通过面板上的【】按钮或【】按钮来切换。 电阻测量 测量某电路的电阻，需将万用表两表笔与被测电路相并联，选择面板上的【】按钮，启动电路后，在面板上就可以读出测量的阻值。 在测量电阻时应注意： 电路中必须
6、有一个接地点，否则无法测出电阻阻值。 测量的电路中不能存在交直流信号源，否则测量结果不准确。 multiSIM提供的万用表电阻挡无法判断二极管、三极管的好坏。,由于数字万用表测量的是有效值，而交流电压源的电压为最大值，两者之间为0.707倍的关系，所以测出的输入交流电压为14.142V，测出的输出直流电压为18.722V。,返回,3.2.3 函数信号发生器(Function Generator),函数信号发生器可以输出正弦波、三角波和方波三种波形，输出波形的频率、幅度、直流偏置电压及占空比等参数均可以调节，修改时可直接在面板上设置。,1.连接方式 函数信号发生器有3个输出端：即“”端、“Com
7、mon”端和“”端，通常它与电路的连接有两种方式。 单极性连接方式。 将“Common”端子与公共地GND连接，“”端或“”端与电路的输入相连，这种方式适用于普通的电路。 双极性连接方式。 将“”端与电路输入中的“”端相连，将“”端与电路输入的“”端相连，这种方式一般用于信号源与差分输入的电路相连，如差分放大器、运算放大器等。 2.应用举例 图3-11所示为函数信号发生器的两种连接方式，两个信号发生器的参数设置相同，均为输出频率1kHz，幅度2V的正弦波，,它们分别接到示波器的A、B通道，示波器的两通道参数设置也相同，从输出波形看，双极性连接方式输出信号的幅度为单极性连接方式输出信号幅度的2倍
8、。,返回,3.2.4 功率计（Wattmeter）,功率计用于测量电路中的平均功率和功率因子，在进行电路连接时，标V两个端子为电压输入端口，与测试电路并联；标I的两个端子为电流输入端口，与测试电路串联。 图3-13所示为纯电阻负载和感性负载电路的平均功率和功率因数的测试，其中电压源输出为峰值电压。从图中可得知纯电阻负载电路的功率为99.998W，功率因子为1；感性负载电路的功率为71.729W，功率因子为0.847。,返回,3.2.5 双踪示波器（Oscilloscope）,示波器可以直观地观测信号的时域波形，系统提供了数字式存储示波器，可以观察到瞬间变化的波形。图3-14所示为示波器的图标和
9、面板图 。,1.扫描时基选择 Scale（扫描时间）表示X轴方向每一刻度代表的时间，一般初始设置扫描时间与被测电路中的信号周期一致。 X position（X位移）表示X轴方向时间基线的起始位置。 Y/T表示Y轴显示A、B通道信号波形，X轴方向显示时间基线。 Add表示Y轴显示A、B通道信号迭加波形，X轴方向显示时基。 B/A表示将A通道信号作为X轴扫描信号，将B通道信号施加在Y轴上显示，A/B与上述相反。 2.输入通道设置 示波器有两个完全相同的输入通道A和B，其面板如图3-16所示，其中： Scale（伏/度选择）用于设置Y轴方向每格的电压值。 Y position（Y位移）用于表示Y轴方
10、向时间基线的起始位置。,输入耦合方式中有三种，“AC”表示交流耦合；“0”表示接地，可用于确定零电平在屏幕上的基准位置；“DC”表示直流耦合。 其中B通道中的 按钮在单独使用时，显示B通道的反相波形，若与时基调节中的Add一起使用，则显示A、B通道A-B迭加波形。 3.触发方式设置 示波器的触发方式设置面板如图3-17所示，其中： Edge用于选择上升沿触发或下降沿触发。 Level用于选择触发电平的大小。 触发方式有六种选择，一般情况下使用“Auto”方式。,4.示波器读数方法 为了测量准确和读数方便，一般在暂停仿真操作冻结波形后，再进行观测。图3-14中的指针1处读数中的T1表示当前位置的
11、时刻，VA1表示当前位置A通道的电压值，VB1表示当前位置B通道的电压值；指针1、2处的读数差中的T2-T1表示两读数轴之间的时间差，它一般用于测量信号周期等；VA2-VA1（或VB2-VB1）表示两读数轴处A（或B）通道波形的电压差，一般用于测量信号的幅度、峰峰值等。,返回,3.2.6 波特图示仪（Bode Plotter）,波特图示仪是用来分析电路的频率响应，可以测试电路的幅频特性和相频特性，与实验室中的扫频仪相似，其图标和面板如图3-20所示。,1.连接电路 波特图示仪有IN和OUT两个端口，IN端口的+端连接电路输入端，OUT端口的+端连接电路输出端，而-极与模拟地相连。,2.面板操作
12、 波特图示仪测量幅频特性和相频特性曲线时，单击【Magnitude】按钮显示幅频特性曲线；单击【Phase】按钮显示相频特性曲线；单击【Save】按钮保存测量结果；单击【Set】按钮设置扫描的分辨率，数值越大精度越高。 Vertical（垂直坐标）和Horizontal（水平坐标）可以选择的类型有Log（对数）和Lin（线性），I和F分别是用来设置坐标起点值和坐标终点值。水平坐标表示测量信号的频率，垂直坐标表示测量信号的增益或相位。 3.测量读数 读数时可以拖动读数指针或点击读数轴光标键，读数栏内显示指针处的读数。图中读数为：增益为4.162dB，频率为18.197kHz。,4.应用举例 图3
13、-21所示为一个晶振频率测量电路，观测该晶振的频率特性曲线,读出晶振的谐振频率。 搭接电路。由于波特图示仪在测量时必须在输入端外加一个交流电压源的激励信号（这与扫频仪是不同的），故电路中加入了一个交流电压源。,打开仿真开关，观察电路的频率特性曲线，拖动读数指针至幅度最小处。 从面板中读出当前值为：增益为-18.955dB，频率为15.136MHz。 单击【Set】按钮设置扫描的分辨率为1000，提高测量精度，将观测的频率范围设置为14.5MHz15.5MHz，重新读出谐振频率为15.171MHz。,返回,3.2.7 字信号发生器（Word Generator）,字信号发生器是一个最多能够产生3
14、2位同步逻辑信号的仪器，可以用来对数字逻辑电路进行测试，实际上是一个数字激励源编辑器，其图标和面板图如图3-22所示。,1.连接电路 图标左边16个端子输出低16位逻辑信号，右边16个端子输出高16位逻辑信号，R端为数据准备就绪端，T端为外触发信号端。 面板图最左侧是字信号显示区，32位的字信号以8位16进制数进行显示，显示的内容可以通过滚动条前后移动，输出状态及变化的规则可自定义。,2.设置字信号地址 面板图中的Address区用于设置字信号地址，如图3-23所示，其中： Edit栏显示当前编辑的字信号地址。 Current栏显示当前输出的字信号地址。 Initial栏和Final栏分别用于
15、设定输出字信号的首地址和末地址。,图3-23 字信号地址编辑区,3.字信号输出方式设置 字信号发生器被激活后，经过编辑的字信号按照一定的规律逐行输出，同时在面板的底部对应于各输出端的32个小圆圈内将实时显示输出字信号各个位（Bit）的值。 字信号的输出方式如图3-24所示，分为三种方式，Step表示单步输出；Burst方式表示字信号是从首地址开始至末地址连续逐条单循环地输出字信号；Cycle方式则表示循环不断地进行Burst方式的字信号输出。,在Burst和Cycle状态下可设置中断点，通过光标选中某一地址的字信号后，单击Breakpoint实现，设置为中断点的字信号在显示区中以*号显示，当运
16、行至该地址时输出暂停，单击Burst或Cycle则恢复输出。,图3-24 字信号的输出方式,4.模式设置 单击图3-24中的【Pattern】按钮，屏幕弹出图3-25所示的对话框。该对话框用来自定义字信号输出模型和字信号文件的操作，其中： Clear buffer复选框用于设置是否清除字信号编辑区的内容。 Open复选框用于打开存有字信号内容的字信号文件。 Save复选框用于保存字信号的内容。,图3-25 模式设置对话框,Up Counter设置输出递增编码的字信号，Down Counter设置输出递减编码的字信号，Shift Right设置输出右移编码字信号，Shift Left设置输出左移编码字信号 。,5.触发方式及输出频率设置 图3-22中的Trigger区用于设置触发方式，有两种触发方式：Internal（内部）和Externa1（外部）当选择内部触发方式时，字信号的输出直接受输出方式按钮（Step、Burst、Cyc1e）控制。当选择外部触发方式时，必须接入
