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说明:
①元器件各种特性参数的设置可通过双击元器件弹出的对话框进行;
②编号(ReferenceID)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;
③故障(Fault)选项可供人为设置元器件的隐含故障,包括开路(Open)、短路(Short)、漏电(Leakage)、无故障(None)等设置。
(2)导线的操作
主要包括:
导线的连接、弯曲导线的调整、导线颜色的改变及连接点的使用。
连接:
鼠标指向一元件的端点,出现小园点后,按下左键并拖拽导线到另一个元件的端点,出现小园点后松开鼠标左键。
删除和改动:
选定该导线,单击鼠标右键,在弹出菜单中选delete。
或者用鼠标将导线的端点拖拽离开它与元件的连接点。
①连接点是一个小圆点,存放在无源元件库中,一个连接点最多可以连接来自四个方向的导线,而且连接点可以赋予标识;
②向电路插入元器件,可直接将元器件拖曳放置在导线上,然后释放即可插入电路中。
(3)电路图选项的设置
Circuit/SchematicOption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。
2.使用仪器
(1)电压表和电流表
从指示器件库中,选定电压表或电流表,用鼠标拖拽到电路工作区中,通过旋转操作可以改变其引出线的方向。
双击电压表或电流表可以在弹出对话框中设置工作参数。
电压表和电流表可以多次选用。
(2)数字多用表
数字多用表的量程可以自动调整。
下图是其图标和面板。
其电压、电流档的内阻,电阻档的电流和分贝档的标准电压值都可以任意设置。
从打开的面板上选Setting按钮可以设置其参数。
(3)示波器
示波器为双踪模拟式,其图标和面板如下图所示。
其中:
Expand----面板扩展按钮;
Timebase----时基控制;
Trigger----触发控制;
包括:
①Edge----上(下)跳沿触发
②Level----触发电平
③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)。
(4)信号发生器
信号发生器可以产生正弦、三角波和方波信号,其图标和面板如下图所示。
可调节方波和三角波的占空比。
(5)波特图仪
波特图仪类似于实验室的扫频仪,可以用来测量和显示电路的幅度频率特性和相位频率特性。
波特图仪的图标和面板如下图所示。
波特图仪有IN和OUT两对端口,分别接电路的输入端和输出端。
每对端口从左到右分
别为+V端和-V端,其中IN端口的+V端和-V端分别接电路输入端的正端和负端,OUT端口的+V端和-V端分别接电路输出端的正端和负端。
此外在使用波特图仪时,必须在电路的输入端接入AC(交流)信号源,但对其信号频率的设定并无特殊要求,频率测量的范围由波特图仪的参数设置决定。
Magnitude(Phase)----幅频(相频)特性选择按钮;
Vertical(Horizontal)Log/Lin----垂直(水平)坐标类型选择按钮(对数/线性);
F(I)----坐标终点(起点)。
3.元件库中的常用元件
EWB带有丰富的元器件模型库,在电路分析软件实验中要用到的元件及其参数的意义如下。
(1)信号源
元件名称
参数
缺省设置值
设置范围
电池(直流电压源)
电压V
12V
uV—kV
直流电流源
电流I
1A
uA—kA
交流电压源
电压
频率
相位
120V
60Hz
Hz—MHz
Deg
交流电流源
1HZ
uA—kA
电压控制电压源
电压增益E
1V/V
mV/V—kV/V
电压控制电流源
互导G
1S
mS—MS
电流控制电压源
互阻H
1Ω
mΩ—MΩ
电流控制电流源
电流增益F
1A/A
mA/A—kA/A
(2)基本元件
电阻
电阻值R
1kΩ
Ω—MΩ
电容
电容值C
uF
pF—F
电感
电感值L
1mH
uH—H
线性变压器
匝数比(初级/次级)N漏感LE
激磁电感LM
初级绕阻电阻RP
次级绕阻电阻RS
2
0.001H
5H
开关
键
Space
A—Z,0-9,Enter,Space
延迟开关
导通时间Ton
断开时间Toff
0.5S
0S
pS—S
4、元器件库和元器件的创建与删除
对于一些没有包括在元器件库内的元器件,可以采用自己设定的方法,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。
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。
四、虚拟工作台方式电路仿真
用虚拟工作台仿真电路的步骤
由于EWB增加了虚拟测量仪器、实时交互控制元件和多种受控信号源模型,除了可以给出以数值和曲线表示的SPICE分析结果外,EWB还提供了独特的虚拟电子工作台仿真方式,可以用虚拟仪器实时监测显示电路的变量值,频响曲线和波形。
仿真的步骤为:
(1)输入原理图,在工作区放置元件的原理图符号,连接导线,设置元件参数;
(2)放置和连接测量仪器,设置测量仪器参数;
(3)启动仿真开关,在仪器上观察仿真结果。
五、仿真实例
1、欧姆定律,电流表、电压表、万用表应用
图—1
2、叠加定理
用叠加定理计算R3支路的电流并验证。
图—2
3、稳压二极管应用
1N4734稳压值5.6V,工作电流45mA。
R1=150Ω,R2=50Ω稳压管两端电压是多少?
图—3
4、示波器应用
测量输入输出逢知己相位差。
函数信号发生器应用
图—4
5、波特图仪应用
RC低通滤波器,截至频率178Hz。
图—5
6、三极管应用
1)、电流放大
改变直流电压和电流观察。
图—6a
带集电极电阻三极管电路
图—6b
7、直流应用控制继电器
继电器参数:
接通50mA,保持25mA。
设计三极管驱动电路
图—7
8、集成运算放大器应用
1)、反相放大器(交、直流)
图—8
2)、同相放大器(交、直流)
图—9
3)、差分放大器(交、直流)
Vout=(V2-V1)K
图—10
9、有源滤波电路
1)、一阶高通滤波器
-3dB/10.28KHz;
-20dB/1.02KHz
图—11
2)、二阶高通滤波器
-3dB/15.8KHz;
-32dB/1.58KHz
图—12
3)、带通滤波器
中心频率处:
-6dB/1.528KHz;
要求:
R1=R;
R2=2R;
R3=R
图—13
10、比较器应用
比较器输出最高3.5V,当V+>V-时,输出为高电平,反之为低电平。
按R键电阻减小,按shift+R键电阻增加。
图—14
11、555定时器构成振荡器
1)、引脚图
2)、引脚功能
若触发输入端TR的电压小于VCC/3,则使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3,同时TR端的电压大于VCC/3,则使输出为0电平,同时7脚与地通。
3)、应用电路
震荡周期T=T1+T2=0.7(R1+R2)C
T2=0.7R2×
C
图—15
12、74LS164串入并出数字器件
从A、B脚串行输入数字信号,用CLK脚时钟信号同步,从Qi端并行输出。
图—16
13、7段译码芯片7447应用
A、B、C、D输入BCD码,Oi输出译码信号。
图—17
六、仿真练习
1、将图—2中的电源换成交流电源,验证叠加定理。
2、用函数信号发生器产生5mV/1kHz的正弦波、三角波和方波信号,用示波器观察。
3、RC低通滤波器电路的仿真:
在电路工作区输入如下图—18电路。
其中包含两个正弦交流电压源,一个为1V2kHz,一个为5v60Hz,另有一个周期脉冲电压源(时钟源),幅度5V,频率50Hz,占空比50%,两组电源用开关来切换。
电路的输入为节点8,输出为节点3。
如图连接波特图仪、示波器和电压表。
测量对5v60Hz信号的放大倍数。
图—18
4、单级放大器放大特性的研究:
图—19为单级阻容耦合共射放大电路电原理图
图中。
各元件参考值为:
T3DG44A,β=30,Rs=5kΩ,Rb=470kΩ,Rc=Rl=5kΩ,Cl=C2=50μF,
UI=10mV/1kHz,Vcc=+12V,Ube=0.75V,rbb’。
调节Rb可调整放大器的静态工作点。
由图可算得静态工作点
:
.........
(1)
图—19
...
(2)
....(3)
IcQ为集电极静态工作电流,UceQ为集电集静态工作电压。
调整的静态工作点到6V。
5、设计放大倍数为5倍的直流同相放大电路,用1V电压验证。
6、反相与求和电路:
图—20是反相与求和电路,仿真并验证
其中
图—20
7、设计截至频率为1kHz
二阶低通滤波电路。
8、调整图—13参数,设计一个f0=13Hz,带宽为30Hz的带通滤波器。
9、图—21位桥氏整流电路,在此基础上设计一稳压管构成的5.1V电源.RL=1KΩ
图—21
10、电子工艺课中的电源仿真(图—22)
注意:
变压器选default\pq4-10,整流桥选general\bym10-100。
通过调整R6颗改变输出电压,改变负载电阻可观察到过流保护。
实际电路发光二极管用,一个本仿真电路用两个串联是因为电压不同。
图—22
星期1129b601星期四478
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