ewb实验指导书天津大学网教离线作业考核试卷答案word

1第一部分 电子工作台 EWB1. 1 EWB 简介1.1.1 概述EWB（Electronics Workbench）是一种强大的设计软件，可为设计者提供所需的各种元件及仪表，进行计算机辅助设计、模拟及布局以产生印刷板层次的电路。由于集成电路制造技术日新月异，电子电路的设计亦日趋复杂。为了能在电路付诸实现之前，完全掌握操作环境因素（如电源电压、温度及元件参数的变动等）对电路的影响，利用计算机辅助设计进行电路模拟与分析，并进行输入与输出信号响应的验证，不需要昂贵的实验设备，而且计算机可提供安全有效的设计环境，其电路结构及设计观念可以很容易地被修正；设计者除了可借助屏幕上的编辑外，也可很方便地更换适合电路规格需要的元件。另外，设计者直接用计算机模拟、分析、验证，可快速地反映出所设计的电路性能。利用计算机辅助设计的方式进行电路及系统设计，可有效地节省开发产品的成本与时间。 EWB 设计软件与实验室的工作平台类似，只不过它的电路分析验证是借助计算机进行的。EWB 包含一个电路设计窗口、元件工具栏及测量仪表，在电路工作窗口中进行电路的绘制及编辑、连结虚拟测试仪表及进行模拟，最后可以将结果显示于所选择的仪表上。1.1.2 EWB 基本界面启动 EWB：直接点击 ewb 文件夹内的 WEWB32 带有红色小球的可执行文件后，将出现如图 1.1.1 所示的工作窗口，此窗口显示多个不同的使用区域，包括菜单（menus）、电路工具栏（circuit toolbar）、电路零件工具栏（parts bin toolbar）。电路设计窗口（circuit window）、描述窗口（description window）、虚拟仪表（instrument ）及测量状态栏（statusline ）等功能。在 EWB 工作窗口中，可进行电路图的编辑、模拟及波形分析。1. 菜单栏（Menus）提供电路文件的存取、SPICE 文件的转入或转出、电路图的编辑、电路的模拟与分析、在线帮助等。2. 工具栏（Toolbars ）EWB 有两类工具栏（见图 11），一类为电路工具栏，包含设计电路所需的按1钮；另一类为元件组工具栏，包括有开启各类电路元件工具栏的按钮。电路元件工具栏含有各种电路元件及测量仪表，可用于各种电路设计及模拟分析。电路元件工具栏菜单（Menus）电路工具栏Circuit toolbar元件组工具栏Parts bin toolbar暂 停 恢 复启 动 停 止仪表开启窗口open instrument状态栏statusline描述窗口description windows电路设计窗口circuit windows图 111 EWB 基本界面3. 应用窗口（Application window）应用窗口可同时包括多项，见图 111：(1). 电路设计窗口（circuit window ）：供使用者进行电路设计。(2). 子电路窗口（subcircuit window ）：供使用者检测子电路图的内容。(3). 描述窗口（description window ）：供使用者键人文本以描述电路。(4). 仪表开启（open instrument）：显示仪表的面板控制与功能选择。(5).图形窗口（graph window）：显示分析的结果。4状态栏（status line）：位于 EWB 窗口的最下方，可显示鼠标所指处元件或仪表的名称。在模拟中，也可显示模拟中的现状以及分析所需要的模拟时间。1建立新文件打开已有文件文件存盘 打印文件剪切 复制 粘贴 旋转水平反转 垂直反转子电路 分析图元器件特性缩小 放大缩放比帮助自定义器件库 电源库 基本器件库 二极管库 晶体管库 模拟集成电路库 混合集成电路库 数字集成电路库 逻辑门电路库 数字组件库 指示器件库 控制器件库 其它器件库 仪器库图 112 EWB 工具栏1.1.3 EWB 的在线帮助EWB5.0 提供了丰富、详尽的联机帮助功能。任何时候，对某一分析功能或操作命令没有把握时，都可以使用帮助莱单或 F1 键，也可以单击工具栏的帮助按钮 ，去查阅各种有关的信息。选择 Help | Help lndex 命令即可调用和查阅有关的帮助内容。可以按目录或主题搜索方式进行查阅，具体操作方法和其它 Windows 软件基本相同，在此不再赘述。如果对某一个元器件或仪器感兴趣，可以“选中”该对象，然后按 F1 键或单击工具栏的帮助按钮 ，与该对象相关的内容即会自动弹出。其中既有关于该对象的文字说明，还有相关的使用举例。可见联机帮助内容是很重要的，建议读者充分利用。11. 2 EWB 的菜单系统和工具栏1.2.1 EWB 的菜单File Edit Circuit Analysis Window HelpNew Ctrl+N Cut Ctrl+X Rotate Ctrl+R Activate Ctrl+G Arrange Ctrl+W Help F1Open Ctrl+O Copy Ctrl+C Flip Horizontal Pause F9 1.Circuit Help IndexSave Ctrl+S Paste Ctrl+V Flip Vertical Stop Ctrl+T 2.Description Ctrl+D Release NotesSave As Delete Del Component Properties Analysis Options Ctrl+YRevert to Saved Select All Ctrl+A Create Subcircuit Ctrl+B DC Operating PointAbout Electronics WorkbenchImport Copy as Bitmap Zoom In Ctrl+ AC FrequencyExport Show Clipboard Zoom Out Ctrl+- TransientPrint Ctrl+P Schematic Options FourierPrint setup Restrictions Ctrl+I NoiseProgram Options DistortionExit Alt+F4 Parameter SweepInstall Temperature SweepPole-ZeroTransfer FunctionSensitivityWorst CaseMonte CarloDisplay Graphs11.2.2 EWB 的电路元件工具栏EWB 的电路元件箱工具栏如图 1.2.1 所示。个人元件 电源元件 基本元件 二极管 晶体管 模拟集成电路 混合集成电路 数字集成电路 逻辑门电路 数字组件 指示器 控制器 其它元件 仪表工具图 1.2.1 电路元件箱工具栏单击电路元件工具栏中的某个按钮，即可打开该组电路元件工具栏如图 1.2.21.2. 14 所示。接地 电池 直流电流源 交流电压源 交流电流源 电压控制电压源 电压控制电流源 电流控制电压源 电流控制电流源 +Vcc电源+Vdd电源时序发生器 调幅电源 调频电源 电压控制正弦波震荡器 电压控制三角波震荡器 电压控制方波震荡器 可控单脉冲发生器 分段线性电源 电压控制分段线性电源 频率移位键电源 多项式电源 非线性电源图 1.2.2 电源元件工具栏连接点 电阻 电容 电感 变压器 继电器 开关 延时开关 电压控制开关 电流控制开关 上拉电阻 电位器 电阻箱 电压控制模拟开关 极化电容 可变电容 可变电感 无磁芯线圈 磁性线圈 非线性变压器图 1.2.3 基本元件工具栏1普通二极管 齐纳二极管 发光二极管 桥式整流器 肖特基二极管 可控硅 双向稳压管 双向可控硅 NPN晶体管PNP晶体管N沟道结型场效应晶体管P沟道结型场效应晶体管 3端N沟道耗尽型MOS场效应晶体管3端P沟道耗尽型MOS场效应晶体管4端N沟道耗尽型MOS场效应晶体管4端P沟道耗尽型MOS场效应晶体管3端N沟道增强型MOS场效应晶体管3端P沟道增强型MOS场效应晶体管4端N沟道增强型MOS场效应晶体管4端P沟道增强型MOS场效应晶体管N沟道GaAs场效应晶体管P沟道GaAs场效应晶体管图 1.2.4 二极管工具栏 图 1.2.5 晶体管工具栏3端运算放大器 5端运算放大器 7端运算放大器 9端运算放大器 比较器 锁相回路 74XX系列741XX系列742XX系列743XX系列744XX系列4XXX系列模拟数字转换器 电流式数字模拟转换器 电压式数字模拟转换器 单稳态触发器 555定时器图 1.2.6 模拟集成电路工具栏 图 1.2.7 数字集成电路工具栏 图 1.2.8 混合集成电路工具栏2输入与门 2输入或门 反相器 2输入或非门 2输入与非门 2输入异或门 2输入异或非门 三态缓冲器 缓冲器 史密特触发反相器 与门 或门 与非门 或非门 反相器 异或门 异或非门 缓冲器图 1.2.9 逻辑门电路工具栏1半加器 全加器 RS触发器高电平异步置位JK触发器低电平异步置位JK触发器D触发器低电平异步置位D触发器多工器 多路输出选择器 编码器 算术单元 计数器 移位寄存器 通用触发器图 1.2.10 数字组件工具栏交直流电压表 交直流电流表 灯泡 逻辑探针 7段显示器 译码式7段显示器蜂鸣器 条码显示器 编码式条码显示器 电压微分器 电压积分器 电压增益部件 转换函数部件 乘法器 除法器 三路电压加法器 电压限幅器 电压控制限幅器 电流限幅部件 电压磁滞部件 电压回转部件图 1.2.11 指示器 图 1.2.12 控制器万用表 函数发生器 示波器 频率特性测试仪 数字字元产生器 逻辑分析仪 逻辑转换器 保险丝 写入资料 网络表元件 损耗式传输线 无损耗式传输线 石英震荡器 直流马达 真空三极管 步进递增转换器 步进递减转换器 步进递减递增转换器图 1.2.13 仪表工具栏 图 1.2.14 其它元件工具栏11. 3 EWB 基本操作1.3.1 模拟电路的建立1. 元件的使用1)电路元件和测试仪表的选用：要将某一元件或仪表放入电路设计窗口，可根据所要选择的元件或仪表，单击元件箱工具栏中的按钮，打开相应的电路元件工具栏，拖动所需的元件或仪表到电路设计窗口中即可。如要保留开启的工具栏，只需将它由原来的锁定位置移到电路设计窗口中，即可变为一可移动的工具栏。2)元件的移动若要移动一个或一组元件，只要选择此元件或元件组，然后将其拖动到所需的位置即可。关闭键盘的 NUMLOCK 键，则可利用上、下、左、右方向键移动选中的元件或元件组，每次移动一像素点。3)元件的复制与删除元件的复制与删除，可利用编辑（Edit）菜单中的剪切（cut）、复制（copy）、粘贴（paste ）、删除（ delete）等命令或电路工具栏中的相应按钮 来实现，具体操作与 Windows 其它软件基本相同。要删除元件时，也可在选中元件后，再按 Delete键。4)元件的旋转与映射若要改变元件的放置方向，如旋转 90、水平或垂直映射，可在选中该元件后，选择电路（Circuit）菜单中的 Rotate、Flip Horizontal 或 Flip Vertical 命令，或选择电路工具栏中的按钮 来完成。2. 连接导线将鼠标指向元件的端点时，在元件的端点处会出现一个黑点，按住鼠标左键并拖动之，会有一条线出现，拖动此线到另一元件或一仪表的端点，当第二个元件或仪表的端点被反白并出现黑点时，松开鼠标左键，此时线会自动以垂直角度连线，且不会覆盖到其它元件或仪表。如果从一个元件的端点拖动连线到另一线上，松开鼠标时，一个连接点会自动产生。当一条线上连接多个元件时，要先选择线的两个端点把线连好，再把其它元件连接到线上。在基本元件工具栏上，也有连接点的工具按钮，利用它可在已有的电路上插入连接点。另外，也可在电路设计窗口中先放置一个连接点，再将其它线拖动到此连接点。每一连接点，最多可接上四条线。选择一条连线并按 Delete 键，可将该连线删除，选择一个连接点再按 Delete 键，可将该点删除，但若点上的连线多于两条，则会将线也一同删除。删除一个元件，会将其相关连接也一同删除。如果连线打折或缠在一起，可移动该线或与该线相连结的元件，即可将连线变得整1齐。按住 ALT 键并移动与连线相连结的元件，则会重新连线。利用上、下、左、右方向键（需关闭键盘的 Num Lock 键）移动元件，每次可移动一个像素点，此法可有效地将弯曲的线伸直。3. 电路的接地点接地点是电路系统的电位参考点。接地点作为一个电路元件包含在电源元件工具箱中。在 EWB 环境下建立的电路都要有接地点，否则，将出现错误或在仪器上得不到有效的读数。4. 元件的插入拖动一个元件将其放置在一条连线上，若此连线有足够的空间可容纳该元件，则该元件会被自动插入。若连线空间不足以容纳该元件，则元件将无法插入线中。5. 元器件标签、编号、数值、模型参数的设置元件具有自己的标识名称、数值及相对应的参考编号（reference ID）。元件的预设标识名称、数值或模型已全部在预设定好的电路文件中给出，如要设定某元件的资料，可在电路窗口中双击该元件，也可选中该元件，再按下工具栏中的器件特性按钮 ，或者选择菜单命令 Circuit | Component Properties（电路元器件特性），即会弹出相关的对话框。器件特性对话框具有多种选项可供设置（至于有多少功能项及内容，完全由所选择的元件而定），包括 Label（标识）、Models（模型）、 Value（数值）、Fault（故障设置）、Display（显示）、Analysis Setup（分析设置）等内容。按需要进行设定，最后单击 OK 按钮结束设置。下面介绍这些选项的含义和设置方法。对话框的标题栏表示要处理的元件类型与性质。图 1.3.1 Label 选项对话框图 1.3.2 Value 选项对话框 图 1.3.3 Models 选项对话框1Label 选项用于设置元件的 Label（标识）和 Reference ID（编号）。其对话框如图1.3.1 所示。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。当元器件比较简单时，会出现Value（数值）选项，其对话框如图1.3.2 所示，可以设置元器件的数值。当元器件比较复杂时，会出现Models（模型）选项，其对话框如图1.3.3 所示。模型的缺省设置（Def