EWB.docx

EWB.docx

《EWB.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EWB.docx（71页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

EWB

第4章EWB的仪器

数字万用表（Multimeter）、函数信号发生器（FunctionGenerator）、示波器（Oscilloscope）、波特图仪（BodePlotter）、字信号发生器（WordGenerater）、逻辑分析仪（LogicAnalyzer）、逻辑转换仪（LogicConverter），前4种为模拟仪器，后4种为数字仪器。

4.1数字万用表（Multimeter）

数字万用表可以用来测量交、直流电压、电流和电阻，也可以以分贝（dB）形式显示电压或电流。

数字万用表的图标如图4.2所示。

正负端子

参数设置按钮

交直流档

测量档

显示屏

图4.2数字万用表的图标图4.3数字万用表的面板

1.数字万用表的选择

双击数字万用表图标，窗口出现如图4.3所示的数字万用表面板。

从面板可见，数字万用表可以测电压V、电流A、电阻Ω和分贝值dB。

当你需要选择某项功能时，只需在数字万用表面板上单击相应测量档位即可。

被选中档与其它档位颜色不同，如图4.3选中电压档。

2.数字万用表的使用

电压表、电流表的使用与实际的电压表、电流表的使用是一样的，电压表要并接在被测元件两端，电流表要串接在被测支路中。

当数字万用表作为电压表使用时，表的内阻非常大，用作电流表时，表的内阻非常小。

欧姆表的使用也是并接在被测网络两端。

为了使测量更准确，应当注意：

当被测网络为无源网络时，所测网络必须接地。

3.数字万用表的设置

理想的数字万用表在电路测量时，对电路不会产生任何影响，即电压表不会分流，电流表不会分压，但在实际测量中都达不到这种理想要求，总会有测量误差。

虚拟仪器为了仿真这种实际存在的误差，引入了内部设置。

单击数字万用表面板上的“Settings”（参数设置）按钮，弹出数字万用表参数设置对话框，如图4.4所示。

从中可以对数字万用表内部参数进行设置。

图4.4数字万用表参数设置对话框

“Ammeterresistance”用于设置与电流表串联的内阻，其大小影响电流的测量精度。

“Voltmeterresistance”用于设置与电压表并联的内阻，其大小影响电压的测量精度。

“Ohmmetercurrent”是指用欧姆表测量时，流过欧姆表的电流。

“Decibelstandard”用于设置分贝的标准。

分贝标准是指设置0dB的标准。

若把1V电压设为0dB标准，当测量电压为10V，用dB表示时，数字为20lg10/1dB，显示20dB；若把6V电压设为0dB标准，当测量电压仍为10V，用dB表示时，数字为20lg10/6dB，显示4.437dB。

通常习惯上把1µV、1mA、1V作为0dB标准。

可见，用dB显示时，一定要设置0dB对应的电压值。

4.2函数信号发生器（FunctionGenerator）

函数信号发生器是用来产生正旋波、方波、三角波信号的仪器，其图标如图4.5所示。

图4.5函数信号发生器的图标图4.6函数信号发生器的面板

1.函数信号发生器的选择

双击函数信号发生器的图标，窗口出现如图4.6所示的函数信号发生器的面板。

面板上方有三个功能可供选择，分别是正旋波输出、方波输出和三角波输出按钮。

面板中部也有几个参数可以选择，分别是输出信号的频率、输出信号的占空比、输出信号的幅度和输出信号的偏移量。

需要说明的是，输出信号的幅度是指“+”端或“-”端对“Common”端输出的振幅，若从“+”端和“-”端输出，则输出的振幅为设置振幅的2倍，且此种接法在示波器上不能观察其正旋波输出，而方波和三角波则可观察得到。

偏移量是指交流信号中直流电平的偏移，如果偏移量为0，直流分量与X轴重合；如果偏移量为正值，直流分量在X轴的上方；如果偏移量为负值，直流分量在X轴的下方。

调整占空比，可以调整输出信号的脉冲宽度，也可以使三角波变为锯齿波。

2.函数信号发生器的使用

在函数信号发生器面板的最下方有3个接线端子：

“+”端子、“-”端子、“Common”端子（公共端）。

我们把从函数信号发生器的“+”端子与“Common”端子之间输出的信号称为正极性信号，而把从“-”端子与“Common”端子之间输出的信号称为负极性信号，两个信号大小相等，极性相反。

注意：

前提是必须把“Common”端子与“Ground”（公共地）符号连接。

使用函数信号发生器时，可以从“+”端子与“Common”端子之间输出，也可以从“-”端子与“Common”端子之间输出，还可以从“+”端子和“-”端子之间输出。

4.3示波器（Oscilloscope）

示波器是用来观察信号波形并可测量信号幅度、频率、周期等参数的仪器，和实际示波器一样，可以双踪输入，观测两路信号的波形。

示波器的图标如图4.7所示。

图标上有4个接线端子，分别是A通道输入端、B通道输入端、外触发端和接地端。

接地端

B通道输入端

A通道输入端

外触发端

图4.7示波器的图标

图4.8示波器的面板

1.示波器的面板

双击示波器的图标，窗口出现如图4.8所示的示波器的面板。

示波器的面板由两部分组成，左侧是示波器的观察窗口，右侧是示波器的控制面板。

示波器的控制面板又分为四部分：

Timebase（时间基准）部分、Tigger（触发）部分、ChannelA（通道A）部分和ChannelB（通道B）部分。

2.示波器的设置

单击示波器面板上的各种功能键可以设置示波器的各项参数。

（1）示波器时间基准的设置

显示方式

Y轴刻度

X轴刻度

A通道/B通道

B通道/A通道

幅度/时间

图4.9示波器时间基准的设置

图4.9是示波器控制面板上时间基准部分的设置。

“Timebase”用来设置X轴方向上时间基线的扫描时间。

“××s/div”（或“××ms/div”、“××µs/div”）表示X轴方向上每一个刻度代表的时间。

当测量变化缓慢的信号时，时间要设置的大一些；反之，时间要小一些。

“Xposition”表示X轴方向上时间基线的起始位置，改变其设置，可使时间基线左右移动。

“Y/T”表示Y轴方向显示A、B通道的输入信号，X轴方向表示时间基线，是按设置的时间进行扫描的。

“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。

“A/B”与上述相反。

当显示随时间变化的信号波形（如正旋波、方波、三角波等）时，采用“Y/T”方式。

当显示放大器（或网络）的传输特性时，采用“B/A”方式（Vi接至A通道，Vo接至B通道）或“A/B”方式（Vi接至B通道，Vo接至A通道）。

（2）示波器触发方式（Trigger）的设置

下降沿触发

上升沿触发

外触发信号输入

外信号触发

B通道触发

A通道触发

自动触发方式

图4.10示波器触发方式的设置

图4.10是示波器控制面板上触发方式部分的设置。

“Edge”表示将输入信号的上升沿或下降沿作为触发信号。

“Level”用于设置触发电平。

“Auto”表示触发信号不依赖外部信号。

“A”或“B”表示用A通道或B通道的输入信号作为同步X轴时间基线扫描的触发信号。

“Ext”表示用示波器图标上触发端子连接的信号作为触发信号来同步X轴时间基线扫描。

一般情况下使用“Auto”方式。

（1）示波器输入通道（Channel）的设置

示波器有两个完全相同的输入通道ChannelA和ChannelB，可以同时观察和测量两个信号。

示波器输入通道的设置见图4.11。

图中“××V/Div”（或“××mV/Div”、“××µV/Div”）

为放大、衰减量，表示屏幕的Y轴方向上每格相应的电压值。

输入信号较小时，屏幕上显示的

信号波形幅度也会较小，这时可使用“××V/Div”档，并适当设置其数值，使屏幕上显示的信

Y轴输入方式

Y轴偏置

Y轴刻度

图4.11示波器输入通道的设置

号波形幅度大一些。

“YPosition”表示时间基线在显示屏幕上的上下位置。

当其值大于零时，时间基线在屏幕中线上方，反之在屏幕中线下方。

当显示两个信号时，可分别设置“YPosition”值，使信号波形分别显示在屏幕的上半部分和下半部分。

示波器输入通道设置中的触发耦合方式有三种：

AC（交流耦合）、0（地）、DC（直流耦合）。

“AC”表示屏幕仅显示输入信号中的交变分量；“DC”表示屏幕中不仅显示输入信号中的交变分量，还显示输入信号中的直流分量；“0”表示将输入信号对地短路。

（4）示波器参数设置范围

参数设置取值范围

Timebase（时间基准）0.10ns/Div~1s/Div

XPosition（X轴位置）－5.00~5.00

显示方式Y/T、B/A、A/B

TriggerLevel（触发电平）－3.00~3.00

TriggeSignal（触发电平）Auto、A、B、Ext

VoltsperDivision（每格电压）0.01mV/Div~5KV/Div

YPosition（Y轴位置）－3.00~3.00

InputCoupling（输入耦合）AC、0、DC

3.示波器的使用

（1）示波器的连接

拖动示波器图标到电路工作窗口；点选示波器图标的一个通道端子，当此端子变黑后拖动一线连接到电路中某测量点；当测量点变黑后松开鼠标左键。

从电源工具栏中拖动一接地符号到电路工作窗口，并连接到示波器的接地端。

（2）示波器面板的扩大与缩小

单击图4.8中示波器面板的“Expand”按钮，面板扩大，如图4.12所示，用户可以更细致地观察波形，读取数据。

单击图4.12中的“Reduce”按钮，面板又缩小至原来的大小。

（3）信号波形显示颜色的设置

只要将A、B通道连接导线的颜色进行设置，显示波形的颜色便与连接导线的颜色相同。

方法是快速双击连接导线，在弹出的对话框中，对导线颜色设置。

图4.12示波器面板的展开

（4）改变屏幕背景颜色

点击图4.12展开面板右下方的“Reverse”按钮，即可改变屏幕背景的颜色。

如果想要恢复屏幕背景颜色为原色，再点击一次“Reverse”按钮即可。

（5）波形读数的存储

对于读数指针测量的数据，点击图4.12展开面板右下方的“Save”按钮，就可以以ASCII码格式将其保存。

4.4波特图仪（BodePlotter）

波特图仪的控制面板又分为Magnitude（幅值）选择、Phase（相位）选择、Vertical（纵轴）设置、Horizontal（横轴）设置、读数指针移动按钮、读数显示窗口几部分。

相频特性

选择按钮

横轴设置

纵轴设置

保存按钮

幅频特性

选择按钮

观察窗口

指针处读数

读数指针

移动按钮

读数指针

图4.14波特图仪的面板

1.波特图仪的设置

（1）幅频特性和相频特性的选择

幅频特性A（f）=Vo（f）/Vi（f），它是以曲线形式显示在波特图仪的观察窗口的。

单击Magnitude（幅值）按钮，显示电路的幅频特性。

相频特性Ф（f）=Фo（f）－Фi（f），它也是以曲线形式出现在波特图仪的观察窗口的。

单击Phase（相位）按钮，显示电路的相频特性。

（2）Horizontal（横轴）设置和Vertical（纵轴）设置

Horizontal（横轴）表示测量信号的频率，也叫频率轴。

可以选择“Log”（对数）刻度，也可以选择“Lin”（线性）刻度。

当测量信号的频率范围较宽时，用“Log”（对数）刻度比较合适，相反，用“Lin”（线性）刻度较好。

横轴刻度的取置范围：

0.001Hz~10.0GHz。

“I”、“F”分别是Inital（初始值）和Final（最终值）的缩写。

Vertical（纵轴）表示测量信号的幅值或相位。

当测量幅频特性时，单击“Log”（对数）按钮，纵轴的刻度是20LgA（f），单位是dB（分贝）；单击“Lin”（线性）按钮，纵轴的刻度是线性刻度。

当测量相频特性时，纵轴表示相位，刻度是线性刻度，单位是度。

需要指出：

若被测电路为无源网络（振荡电路除外），由于A（f）最大值为1，则纵轴的最终值设置为0dB，初始值设置为负值。

若被测电路含有放大环节，由于A（f）可大于1，则纵轴的最终值

设置为正值（+dB）为宜。

另外，为了清楚地显示某一频率范围的频率特性，可将横轴频率范围设

置的小一些。

2.波特图仪的使用

因为波特图仪本身没有信号源，所以在使用波特图仪时，必须在电路的输入端接入交流信号源或函数信号发生器。

（1）波特图仪的连接

拖动波特图仪图标到电路工作窗口，如图4.13所示。

图标上有“IN”（输入）和“OUT”（输出）两对端子。

其中，一对“IN”（输入）端子接电路输入端和地，一对“OUT”（输出）端子接输出端和地。

（2）波特图仪面板参数的设置

如上2所述。

（3）移动读数指针，可以读出不同频率值所对应的幅度增益或相位移。

单击控制面板下方的读数指针移动按钮，读数指针向左右移动，箭头右方的读数显示窗口的上面条框显示的是纵轴表示的幅度增益或相位移，下面条框显示的是横轴表示的频率。

（4）利用“Save”可实现数据的存储。

4.5字信号发生器（WordGenerater）

字信号发生器是一个能够产生16路（位）同步逻辑信号的仪器，又称数字逻辑信号源，可用于对数字逻辑电路的测试。

其图标如图4.15所示。

图标下沿有16路逻辑信号接线端子，右上方是外触发信号输入端子，右下方是数据准备好输出端子。

图4.15字信号发生器的图标

1.字信号发生器的面板

双击字信号发生器的图标，窗口出现如图4.15所示的字信号发生器的面板。

面板由两部分组成，左侧是字信号发生器的16路字信号编辑窗口，右侧是字信号发生器的控制面板。

控制面板又分为Address（地址）、Trigger（触发）、Frequency（频率）、控制方式、二进制字等部分。

图4.15字信号发生器的面板

2.字信号发生器面板参数的设置

（1）字信号的写入（编辑）

字信号发生器面板左侧是16路字信号编辑窗口，16路字信号以4位十六进制数的形式进行编辑和存放。

编辑窗口的地址范围为0000H~03FFH，共计1024条字信号。

用鼠标移动滚动条，即可翻看编辑窗口内的这些字信号。

字信号的写入（或改写）方法有两种：

①用鼠标单击某一条字信号，在编辑窗口内直接输入字信号；

②在二进制字信号输入区输入相应的二进制数。

字信号写入后，Address（地址）栏中的“Edit”框立即显示其16为的地址编号。

（2）Address（地址）栏的设置

地址栏中有四个条目：

“Edit”表示正在编辑的那条字信号的16位地址。

“Current”表示正在输出的那条字信号的16位地址。

“Inital”表示输出字信号的初始地址。

“Final”表示输出字信号的最终地址。

（3）输出方式选择栏

该栏中有五个条目：

①、“Cylce”（循环）表示字信号在设置的初始地址到最终地址之间周而复始地以设定的频率输出。

②、“Burst”（单循环）表示字信号只进行一个循环，即从设置的初始地址开始输出，到最终地址自动停止输出。

③、“Syep”（单步）表示鼠标每点击一次，输出一条字信号。

④、“Breakpoint”（断点）用于设置中断点。

在“Cylce”和“Burst”方式中，有时想让字信号输出到某条地址后暂停输出，这种情况只需预先点击该条字信号，再点击“Breakpoint”按钮即可。

利用“Breakpoint”按钮可以设置多个断点。

当需要恢复断点时，可单击“Pause”按钮或按F9键恢复输出。

⑤、“Pattern”（模式）是字信号设置按钮。

单击“Pattern”按钮，屏幕上出现如图4.17所示的“PresavedPatterns”（预置模式）对话框。

图4.17字信号发生器的预置模式对话框

点击对话框中的“Clearbuffer”按钮，清除16位字信号编辑窗口中设置（存放）的全部内容（含设置的断点地址），字信号内容全部恢复为0000H。

“Open”表示打开字信号文件。

“Save”表示将字信号文件存盘，字信号文件的后缀为“.DP”。

“Upcounter”表示预置字信号输出模式为加法计数器模式。

“Downcounter”表示预置字信号输出模式为减法计数器模式。

“Shiftright”表示预置字信号输出模式为右移移位模式。

“Shiftleft”表示预置字信号输出模式为左移移位模式。

（4）Trigger（触发）设置栏

触发设置栏可以设置触发信号为“Internal”（内部触发）或“External”（外部触发）。

当选择“Internal”方式时，字信号的输出直接受输出方式按钮“Cylce”、“Burst”和“Syep”的控制。

当选择“External”方式时，必须接入外部触发脉冲信号，而且要设置是“上升沿触发”还是“下降沿触发”，然后再单击输出方式按钮。

只有当外部触发脉冲信号到来时才启动信号输出。

字信号发生器图标右下方的数据准备好输出端子用于输出与字信号同步的时钟脉冲。

（5）Frequency（频率）设置栏

该栏用于设置输出字信号的频率，这个频率应与整个电路及检测输出结果的仪表相匹配。

字信号发生器的频率设置范围很宽，频率设置单位为Hz、kHz或MHz，根据需要而定。

（6）二进制字信号输入区

可以在该区域内的相应框中直接键入ASCII码或十六进制字信号。

4.6逻辑分析仪（LogicAnalyzer）

逻辑分析仪的作用类似于示波器，它可以同时记录和显示16路逻辑信号，并对其进行时域分析，这是一般示波器所不能比拟的。

逻辑分析仪的图标如图4.18所示，其接线端子有：

外接时钟输入端子、时钟控制输入端子、触发控制输入端子和16路信号输入端子。

外接时钟输入端子

时钟控制输入端子

触发控制输入端子

图4.18逻辑分析仪的图标

1.逻辑分析仪的面板

双击逻辑分析仪的图标，窗口出现如图4.19所示的逻辑分析仪的面板。

面板分上下两部分：

上半部分是被测信号的显示窗口，左侧16个小圆圈代表16个输入端，小圆圈内以0或1符号实时显示各路输入逻辑信号的当前值。

下半部分是逻辑分析仪的控制面板，控制面板上有：

“Stop”

（停止）按钮、“Reset”（复位）按钮、“Clock”（时钟）设置栏和“Trigger”（触发）设置栏，另外还有两个小窗口，分别显示左侧游标（T1）处和右侧游标（T2）处的时间读数和逻辑读数，以及两游标之间的时间差（T2－T1）。

图4.19逻辑分析仪的面板

2.逻辑分析仪面板参数的设置

（1）“Stop”（停止）按钮：

在逻辑分析仪被触发前，单击“Stop”按钮可显示触发前波形，触发后“Stop”按钮不起作用。

（2）“Reset”（复位）按钮：

任何时候单击“Reset”按钮，显示窗口的波形都会被清除。

（3）“Clock”（时钟）设置栏：

单击时钟设置栏内的“Set”（设置）按钮，屏幕上出现“ClockSetup”（时钟设置）对话框，如图4.20所示。

其中

“Clockedge”（时钟边沿）可以选择时钟的上升沿（Positive）或下降沿（Negative）采样。

“Clockmode”（时钟模式）可以选择内部时钟（Internal）或外部时钟（External）。

当采用内部时钟时，可对本对话框中的“Internalclockrate”项进行设置，以改变采样时钟的频率。

“Internalclockrate”（内部时钟频率）可以在1Hz~999MHz范围内设置。

“Clockqualifier”（时钟确认）可以设置为1、0或X。

当“Clockqualifier”设置为1时，表示时钟控制输入为1时开放时钟，逻辑分析仪可以进行波形采集；当“Clockqualifier”设置为0时，表示时钟控制输入为0时开放时钟；当“Clockqualifier”设置为X时，表示时钟控制输入总是开放，不受时钟控制输入的限制。

“Logicanalyzer”（逻辑分析）可以设置“Pre-triggersamples”（触发前取样点数）、“Post-triggersamples”（触发后取样点数）和“Thresholdvoltage”（开启电压值）。

（4）“Trigger”（触发）设置栏：

单击触发设置栏内的“Set”（设置）按钮，屏幕上出现“Triggerpatterns”（触发方式）对话框，如图4.21所示。

对话框中有A、B、C三个触发字，可以设置这些触发字以及它们的触发组合“TriggerCombination”，逻辑分析仪的触发组合有8种，它们是AorB、

AorBorC、AthenB、（AorB）thenC、Athen（BorC）、AthenBthenC、AthenB（noC）。

若输入逻辑信号满足三个触发字和触发字的触发组合，逻辑分析仪就触发，否则就不触发。

若三个触发字均为任意（xxxxxxxxxxxxxxxx）时，则只要输入逻辑信号一到就触发。

“Triggerqualifier”（触发确认）对触发起控制作用，X表示触发控制不起作用，触发由触发字决定；1（或0）表示只有从图标上的触发控制输入端子输入1（或0）信号时，触发才起作用；否则，即使A、B、C三个触发字的组合条件满足也不能引起触发。

（5）“Clocksperdivision”（每格时钟）：

逻辑分析仪时间基准的取值范围是1s/Div~128s/Div。

图4.20逻辑分析仪的时钟设置对话框

图4.21逻辑分析仪的触发方式对话框

3.逻辑分析仪的使用

图标右侧至上而下16个端子是逻辑分析仪的输入信号端子，使用时连接到电路的测量点。

外接时钟输入端子必须接一外部时钟，否则逻辑分析仪不能工作。

时钟控制输入端子的功能是控制外部时钟，也就是说，当需要对外部时钟进行控制时，该端子必须外接控制信号。

触发控制输入端子的功能是控制触发字，要想控制触发字，应在该端子上接控制信号。

4.7逻辑转换仪（LogicConverter）

EWB利用计算机仿真的优势，为用户提供了逻辑转换仪这种虚拟仪器（实际当中不存在这种仪器）。

逻辑转换仪可以实现逻辑电路、真值表和逻辑表达式三者之间的相互转换。

逻辑转换仪的图标如图4.22所示，图标上有8个信号输入端和1个信号输出端。

图4.22逻辑转换仪的图标

1.逻辑转换仪的面板

双击逻辑转换仪的图标，屏幕上出现如图4.23所示的逻辑转换仪的面板。

面板分三部分：

左侧是真值表显示窗口，右侧是功能转换选择栏，最下面条状部分是逻辑表达式显示窗口。

图4.23逻辑转换仪的面板

2.逻辑转换仪面板参数的设置

如图4.23所示，逻辑转换仪提供了6种逻辑功能的转换选择，它们是：

（1）逻辑电路转换为真值表；

（2）真值表转换为逻辑表达式；

（3）真值表转换为最简逻辑表达式；

（4）逻辑表达式转换为真值表；

（5）逻辑表达式转换为逻辑电路；

（6）逻辑表达式转换为与非门逻辑电路。

3.逻辑转换仪的使用

（1）逻辑电路转换为真值表的步骤：

①将电路的输入端与逻辑转换仪的输入端相连接。

②将电路的输出端与逻辑转换仪的输出端相连接。