毕业设计230浙江大学城市学院数控电流源电路设计
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电气电子毕业设计论文
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毕业设计230浙江大学城市学院数控电流源电路设计,电气电子毕业设计论文
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浙江大学城市学院 毕业设计（论文） 中文题目 数控电流源电路设计 单极性 英文题目 Circuit Design of Current Source Based on Digital Control Unipolar 姓 名 陈 兰 芝 学 号 3025221133 分 院 信电分院 专业班级 通信 024 班 指导教师（职称） 周选昌（高工） 二 OO 六 年 五 月二十日 nts 数控 电流源 电路 设计 单极性 【 摘要 】 本文概述了单极性数控电流源设计的选题意义，介绍了本设计的具体要求，研究内容及方法。 根据项目要求，文中提出了数控电流源实现的结构图，并指出各模块的联结关系。在此基础上对各模块电路进行了详细的理论分析与具体电路设计实现。包括 ：时钟模块，数字控制模块，计数模块，置数模块和 输出模块五大模块 。其中数字控制模块是核心部分，利用数字量控 制 DAC 的输出电压，进一步得到电压 /电流的转换。通过软件对各个模块仿真，电路具有合理可行性。 本文还包含电路的 PCB 制版，元气件的安装，实验调试，数据的测量与处理。设计结果表明，该电路符合项目设计要求。 通过对该项目的研究，该设计实际适用于需要高稳定度小功耗的电流源领域。 【 关键词 】 数字控制，电流源，单极性。 ntsCircuit Design of Current Source Based on Digital Control Unipolar 【 Abstract】 This paper presents a significance of the digital controlled direct current source, the specific requirements , the study contents and methods of the design. According to the project, the paper refers to an achieved chart and points out the relationship between the modules. On this basis, it describes the circuit of the detailed theoretical analysis and the design of the modules. The design is composed of 5 modules: the clock module,the digital controlled module,the count module,the place module and the output module. The digital controlled module is the hard core of the design, using the numbers and control the output voltage of the DAC, then the output current is converted voltage. Through software emulation of the modules, the design is feasibility. This paper also includes the circuit of PCB, the installation, testing and data measurements. As a result, the circuit consistent with the design requirements. Through the study of the project, the design can be applied in need areas of constant current source with high stability and low power. 【 Key Words】 the digital controlled, the current source, unipolar.nts【 目录 】 1.绪论 . 1 1.1 选题的意义 . 1 1.2 设计要求 . 1 1.3 研究内容及方法 . 1 2.电路设计与分析 . 2 2.1 系统结构图 . 2 2.2 各模块设计分析 . 3 2.2.1 时钟模块电路 . 3 2.2.2 计数模块电路 . 4 2.2.3 置数模块电路 . 6 2.2.4 控制模块部分 . 6 2.2.5 输出模块电路 . 7 3.波形仿真 . 9 3.1 时钟电路模块 . 9 3.2 计数电路模块 . 10 3.3 输 出电路模块 . 11 4.电路安装调试与数据处理 . 13 4.1 电路的安装 . 13 4.2 电路的调试 . 13 4.3 数据量测与处理 . 14 结论 . 17 参考文献 . 18 附录 . 19 附录 A EWB 软件介绍 . 19 附录 B Protel 99 SE 软件介绍 . 20 附录 C 实物 版图 . 22 附录 D 电路设计原理图 . 23 致谢 . 24 nts 1 1.绪论 1.1 选题的意义 随着电子技术的迅速发展，各种电子设备产品丰富多样，它们对供电设备的要求也越来越高。电源是为各种仪器设备提供能量 的装置，因此电源性能的好坏将直接影响设备的工作性能。目前，随着电源技术的迅速 发展，电源将朝者高效率，小型化，低电压大电流或高电压等方向发展。 与此同时，对于电源的电压或电流的高精确调节也显得十分重要。本项目将对电流源的高精度调节进行详细的研究，因此，对该项目开展研究将具有应用价值和实际意义。 1.2 设计要求 本项目是实现单极性输出的电流源电路 ，并利用数字量的大小实现输出电流的精确调节。 单极性就是输出的电流值为正值，无负值。 具体的设计要求为： （ 1） 输出电流大小要求可以精确控制； （ 2） 输出电流的大小范围 0 0.5A； （ 3） 输出电流要求有 256 级可调； （ 4） 输出电流的大小可以预置，也可以细调。 1.3 研究内容及方法 本项目的研究内容是为了实现电源输出单极性电流的精确可调 ，它主要包括 时钟发生模块，控制电路模块，输出电路模块，计数电路模块以及置数电路模块 等各模块电路的设计等内容。要求输出电流的大小可直接设定，也可进行步进调节。 本项目的研究方法主要是利用外部输入的数字量来控制 D/A 转换器的输出电压，并进一步通过电压 电流 的转换电路，实现数字量对电流的控制。通过改变数字量的大小来实现单 极性输出电流的精确控制。 nts 2 2.电路设计与分析 本章先是提出了 设计总 的系统结构图，然后详细叙述了各个模块的电路设计及分析， 一些重要器件的功能与管脚的介绍。其中 包括时钟模块，计数模块，置数模块，控制和输出模块等。 2.1 系统结构图 本设计采用转换器是八位的 DAC0802，所以需要 2 个四位计数器 74LS191 串联而成。 时钟模块中的 RS 触发器构成的消抖 电路，其输出 Q 端接数字电路部分中两个74LS191 的 DU/ 端，来控制加法计数还是减法计数。其输入 DOWN 和 UP 实现数据的粗调 功能。 用单稳态触发器 74LS123 产生脉冲信号去控制其中一个计数器的 CLK，这整块数字部分来完成数据的细调部分。 数据直接从 DATA-DIP8输入，接到两个 74LS191 的 P0-P3端，其 Q1-Q3输出端直接到 D/AC0802的输入端 IsbB8-IsbB1，完成数模转换部分。 DAC0802的输出 Iout 端接一个放大器 LF353和达林顿管 TIP122完成电流输出部分。 系统结构图如图 1 所示。 本设计主要由五大模块组成 ，时钟电路模块、控制模 块、计数和置数模块，还有输出模块，下节有具体模块的详细介绍。 时钟发生模块 控制电路部分 输出电路部分 计数部分 置数部分 图 1 系统方框图 nts 3 2.2 各模块设计分析 2.2.1 时钟模块电路 采用 2个 74LS00组成 RS消 抖 触发器，输出 Q 端 控制数字电路部分中两个 74LS191的加减 DU/ 端，当 DU/ 端是 0 时计数器做加法计数，当 DU/ 端是 1 时计数器做减法计数。一个 74LS00 接到单稳态触发器 74LS123 的 B 端， DOWN 和 UP 共同控制触发器74LS123 产生脉冲信号，因为计数器 74LS191 的 CLK 是低电平有效，所以选择 74LS123的 Q 端。当按下 DOWN时 74LS191是减法计数，当按下 UP时， 74LS191 是加法计数。整个消抖 电路完成粗调部分，还有 提供整个电路的时钟信号 。 如图 2所示。 图 2 时钟模块电路 单稳态触发器 74LS123 由 Q 端输出脉冲信号，脉冲信号宽度取决于 RCext 端的输入信号。 74LS123 内有两组多谐振荡器 ，这个直流触发多振荡器的特点是由三种方法控制脉冲宽度，最基本的是选取外部的 RC 值来控制。 可在 CEXT 和 REXT/CEXT 之间外接一定时电容 C。为改善脉冲宽度的精确性和重复性，可在 REXT/CEXT 和 Vcc 之间外接一电阻 R，如上图 3 所示。管脚图如下图 4 所示。 其功能特点：清零终止输出脉冲；为 VCC 和温度变化补偿；直流触发是高电平或电平逻辑输入。 功能如表 1 所示。 nts 4 图 3 74LS123 表 1 74LS123 功能表 注： X表示任意， H、 L 表示高 、 低电平 ， 上升沿脉冲。 图 4 74LS123 管脚图 2.2.2 计数模块电路 因为 DAC0802 是 8 位的，所以要用 2 个四位二进制的加减计数器 74LS191，是串接形式。串接方式是前一个 74LS191 的 RC端接到下一个的 CLK端。即由第一个计数器的 RC端当作下个的时钟信号来达到串接的功能。 具体连接如下图 6 所示。其中 5 脚是加减计数脚， 13 脚 RC是进位信号输出端， ET/EP是使能端。管脚图如图 5 所示。 图 5 74LS191 管脚图 BC exR exQQV ccA 1A 2v iV ccRCR=10K； C=10uF; 脉冲宽度； T=RCln2=0.69RC=69ms nts 5 0Q3Q0D3D时钟 CP EP ET 1 CE DU / CP EP ET DU / CE RC 1 0Q3Q0D3D脉冲信号 7 4 1 9 1 7 4 1 9 1 图 6 74LS191 串接 形式 同步十六进制可逆计数器 74LS191： DU/ 为“加 /减控制信号”： DU/ =0 时，实现二进制加法计数功能， DU/ =1 时，实现二进制减法计数功能。 LD 为异步置数端，只有 LD 为 0 时，计数器 被并行送数，将 D0 D3 的值分别送数置相应的触发器 Q0 Q3 中。 S 为计数允许控制端，当 LD 为 1时且 S 为 0 时，方允许计数器进行加法或减法计数。当 LD 为 1 时， S 为 1 时计数器处于保持状态。 功能如表 2 所示。 表 2 74LS191 功能表 CP S LD DU/ 工作状态 X 1 1 X 保持 X X 0 X 预置数 0 1 0 加法计数 0 1 1 减法计数 注： CP是时钟信， S 是置数端， X表示任意值， LD 计数端， DU/ 是计数端。 nts 6 2.2.3 置数模块电路 采用 一个 8 位拨位开关 DATA-DIP8，从 1-8 按键直接输入，按下是 0，断开是 1。八位二进制输入，所以有 28=256 个，达到项目要求的 256 个级别，拨位开关中输出端的 9 16脚分别接到数字控制电路中两个 74LS191 中的 P0-P3输入端。 如图 7所示的拨位开关电路。 V C C R1 P i( i= 1 - 8) 图 7 拨位开关电路 2.2.4 控制模块部分 根据项目设计要求，为了实现输出电流的 256 级可调，因此可以采用 8 位的数字模拟转换器（ DAC）电路实现。 DAC0802 的功能 是将输入的数字量转 换为相应的模拟量，其管脚图如下图 8 所示，各个管脚功能如表 3 所示。 图 8 DAC0802 管脚图 器件管脚如图 8 所示。 DAC0802，工作电压为 4.5- 18V，输出电压 -10-18V，建立时间 85ns,非线性最大为 0.1%，输出电流 0 2.1ms，电源电流小于 175ms。 nts 7 表 3 DAC0802 各个管脚功能表 V 接正负电压 )(REFV 正基准输入 OUTI倒相电流输出 )(REFV 负基准输入 OUTI同相电流输出 LCV门槛电平调节端 COMP 步率补偿端 81 BB数字信号输入端 DAC0802 的功能 是将输入的数字量转换为相应的模拟量的电路实现如下图 9 所示。 图 9 8 位数模转换电路结构 假设07 DD 为 DAC的 8 位的输入数字信号， REFV 为基准参考电压源，根据 DAC的工作原理，则其输出电压与输入数字信号的关系为 )2222(2 0011667780 DDDDVV REF 当输入的数字量07 DD 从 00000000 变化到 11111111 时，输出电压OV的变化为REFV882 120 。可见改变输入的数字量07 DD 的值，即可以实现输出电压的大小 。 2.2.5 输出模块电路 由运算放大器 LF353， NPN达林顿管 TIP122 组成。 DAC0802 构成数据电流源，电流中负载电阻是浮动的，即该负载的任何一端都不直接接地，运算放大器不但给出输出nts 8 电流而且给出电流增益。 如图 10 所示。 图 10 输出电路模块 运算放大器和 Q射极跟随器是为适应负载阻抗的变化，而增大电流的输出能力设置的，输出电流 I0： )222( 882211 DDDRVIREFREFO 流过负载的电流 ： 120RRII参考电流： REFREFREF RVI 所以 )222(88221112 DDDIRRI REFL 当参考电压不变即参考电流不变 ，输出到负载的电流只随输入的二进制数字 D的变化而变化，当输入的二进制数字在 D8 位每上进一位时，输出的电流仅变化821， 这是非常微小的，同时还可以看出，当 DA转换器输入的二进制位数越多，则输出电流的调节就越细微，越精确。 VCC OUTV1R 2R LI LR nts 9 3.波形仿真 本设计采用 EWB软件仿真，其中用开关表示 DOWN， UP， LD，按下接通表示 低 电平，断开表示 高 电平 。 EWB软件介绍详 见附录。 3.1 时钟电路模块 采用 2个 74LS00 组成 RS消陡触发器，输出 Q 端 控制数字电路部分中两个 74LS191的加减 DU/ 端 ， 单稳态触发器 74LS123 由 Q 端输出脉冲信号，脉冲信号宽度取决于RCext端的输入信号。 时钟电路模块 ，第二章 2.2.1 如图 2 所示。 VCC接 15V电压 ，电阻 R如图所示接 5 或 10 欧姆。 74LS00 的 3 脚接后面计数模块的 U/D端，控制加减计数。 Q 端接示波器， DOWN为 0 时输出波形为 1 高电平； DOWN为 1 时， UP 从 0 变到 1 或者从 1 到 0 时输出为一个低脉冲信号。波形如图 11 所示，其中 T=69ms。 图 11 输出波形图 其中脉冲宽度 T=71ms，与前章 2.2.1 中 所算结果 T=69ms 有点误差，但是仿真结果基本符合要求。 nts 10 3.2 计数电路模块 计数模块如前章所说 ，是两个 74LS191 串接而成，其输入端是 8 位 拨位开关，接地表示 0，断开表示高电平输入。由两个计数器显示计数值，分别是 0 9， A F显示十六进制，具体连接如图 12 所示。 图 12 计数电路模块 其中用 1KHZ，占空比为 50%方波的频率计代替产生脉冲代替时钟信号，两个74LS191 计数器的输出端先接到两个 LED显示计数，后接到 Logic Analyzer。如上图 12所示。 输出 Q1 Q8 端分别是 2 分频， 4 分频， 8 分频， 16 分频， 32 分频， 64 分频， 128分频， 256 分频。输出一周的波形 上到下分别是 Q1 Q8， 如图 13 所示 。 nts 11 图 13 计数模块输出波形 上图 波形显示， 计数模块的 输出 端从 Q1 Q8的 仿真结果完全符合本项目的设计要求 。 3.3 输出电路模块 为了实现输出电流的 256 级可调，因此 采用 8 位的数字模拟转换器（ DAC）电路实现。 DAC的功能是将输入的数字量转换为相应的模拟量。 图 14 输出电路 用 1KHZ，占空比为 50%方波的频率计接 74LS191 的时钟信号，两个计数器显示计nts 12 数值。 8 个开关八位拨位接通 VCC表示高电平 1，接地表示低电平 0。放大器的OUTV接示波器，显示输出波形。 用 S表示消抖电路的输出端，接两个 74LS191 的 DU/ 端，断开低电平 0 表示加法计数，接通高电平 1 表示减法计数。 输出电路如图 14 所示。 随着置数端的变化，输出波形如下图 15 所示。 图 16 为图 15 椭圆部分的放大波形。 图 15 输出 波形图 图 16 放大部分 由输出波形显示为锯齿波输出 ，此为 减 法计数， 放大部分显示输出为阶梯的方波组成，整个输出波形符合设计要求。 nts 13 4.电 路安装调试与数据处理 本章介绍了电路安装顺序及安装时的注意事项 ，电路调式的方法和步骤，以及实验数据 、 波形的测量和数据处理 、 分析。 其中 PCB制版用到的软件 Protel 99 SE介绍详见附录。 4.1 电路的安装 根据电路设计原理在 Protel 99 SE软件上生成印刷电路板图 PCB，从而制成电路板。注意元器件的合理放置和布线，还有地线的处理。 制作好了 PCB板，去领元气件，包括所需要不同值的电阻 、 电容，集成芯片如74LS00， 74LS191， DAC0802 等，注意插 IC的底座 0 脚方向及底座引脚的数量。 焊电 路板时，先焊小器件如电容 、 电阻，再焊大器件如一些底座， LM7805， TIP122等。最后 JP2、 JP1 引出接线，注意导线颜色的区别，便于后续测量。焊接时注意底座的缺口方向， LM7805， TIP122 的 1、 2、 3 管脚方向等，焊点的大小，防止有虚焊 、 空焊的现象。 最后检查整个电路板，观察焊接情况，防止有 Short现象，底座插上集成芯片。 4.2 电路的调试 先由电源给 JP2 提供 15V电压，注意正 、 负 、 地的接线。示波器黑笔接地，注意调零。由前几章得知， 2 个与非门产生一上升沿脉冲，即 74LS00 的 3 脚。 74LS123 的 4脚输出下降脉冲，提供第一个 74LS191 的时钟信号。 74LS191 的输出管脚分别是 3、 2、6、 7。 JP1的 3脚即OUTV信号。 通电时，示波器红笔先接 74LS00 的 3 脚，示波器显示上跳，接 6 脚时显示下跳，接 74LS123 的 4 脚，按动 DOWN、 UP时，示波器有显示有短暂的脉冲， 与理论值一致。 取下 74LS123 芯片，在底座 4 脚接通 12K 频率的方波，即用频率计代替前面的时钟信号。示波器的红笔分别接触两个 74LS191 的 3、 2、 6、 7脚，示波器分别显示 2分频， 4分频， 8分频， ， 256分频的方波。与理论值一致。 在 电路板处于 如上的状态下， 将 示波器红笔接OUTV，调节可变电阻器后，示波器显nts 14 示上升（加法时）的锯齿波形状， 如下图 17 所示。 图 17 实际量测输出波形 分析上图波形，与 3.3 的 仿真结果 一致，本电路符合设计要求。 4.3 数据量测与处理 插上 74LS123 集成芯片，万用表红笔接 输出OUTV，黑笔接地。接通电源量测，万用表显示的即为输出电压，输出接的电阻 LR =220 ，LoutRV即为输出电流。项目要求输出 电流有 0 255 共 256 级可调 ，其中粗调时我分为 10 级， 理论值计算： )222(88221112 DDDIRRI REFOUT ，REFREFREF RVI 其中， REFV =5V， REFR =100 ， 1R =1K， 2R =1K。 所以，举例置数端 00001010， )22( 775512 DDIRRI R E FOUT0.0039 A 具体实测数值，理论值如下表 4 和图 18 所示： 表 4 粗调显示 粗调 0 25 50 75 100 125 150 175 200 255 电压 V 0.01 1.08 2.05 3.2 4.26 5.23 6.37 7.37 8.14 9.11 电阻 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 电流 A 0.000 0.005 0.009 0.015 0.019 0.024 0.029 0.034 0.037 0.041 理论 A 0 0.0048 0.0097 0.0146 0.0195 0.0244 0.0293 0.0341 0.039 0.045 由粗调试表 4 显示，输出电流可以从 0 0.04A，达到设计要求。 由下图 18 显示，有 125、 175、 200 的 实测数据比理论值高些，分析原因可能有万用表的读数误差 、也可能在按 UP键时有数错数字。 总之， 整体情况符合设计要求 ，可以预置（粗调） nts 15 粗调输出0.0000.0100.0200.0300.0400.0500 25 50 75 100 125 150 175 200 255粗调次数输出电流(A)实测值理论值图 18 粗调输出显示 细调时我测量了从十进制 10（ 1010） 31（ 11111）的输出电压，从八位拨位开关输入二进制数值，具体理论值计算如上所述，输出实测值与理论值如表 5 和图 19 所示： 表 5 细调输出电流 二进制 十进制 电压 V 电阻 电流 A 理论 A 1010 10 0.89 220 0.0040 0.0039 1011 11 0.98 220 0.0045 0.0043 1100 12 1.07 220 0.0049 0.00468 1101 13 1.16 220 0.0053 0.0051 1110 14 1.2 220 0.0055 0.00546 1111 15 1.34 220 0.0061 0.00585 10000 16 1.43 220 0.0065 0.00624 10001 17 1.52 220 0.0069 0.00663 10010 18 1.6 220 0.0073 0.00702 10011 19 1.69 220 0.0077 0.00741 10100 20 1.74 220 0.0079 0.0078 10101 21 1.86 220 0.0085 0.00819 10110 22 1.95 220 0.0089 0.00858 10111 23 2.04 220 0.0093 0.00897 11000 24 2.13 220 0.0097 0.00936 11001 25 2.21 220 0.0100 0.0098 11010 26 2.3 220 0.0105 0.01014 11011 27 2.38 220 0.0108 0.01053 11100 28 2.48 220 0.0113 0.01092 11101 29 2.56 220 0.0116 0.0113 11110 30 2.65 220 0.0120 0.0117 11111 31 2.74 220 0.0125 0.01209 100000 32 2.83 220 0.0129 0.01248 nts 16 细调输出0.00000.00200.00400.00600.00800.01000.01200.014010 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32置数(十进 制)输出电流(A)实测值理论值图 19 细调输出电流 由图 19 显示，实测输出值比理论值较稍微高些，原因可能有计算误差，读数误差等。在 10%的允许误差范围内，符合设计要求。 由表 5 显示，在范围 10（ 1010） 31（ 11111）中，输出电流 较 稳定，具有很高的精度。所以细调输出符合本设计要求，输出电流在 0 0.04A 范围内可以细调、任意 设定。 nts 17 结论 本文第一章绪论概述了数字控制电流源单极性设计的选题意义，介绍了本设计的具体要求，研究内容及方法。 利用数字量控制 D/A 转换器的输出电压，进一步得到电压 /电流的转换，从而实现数字控制电流源的设计。单极性输出值均为同一极性，在此输出为正值。根据设计要求，在第二章文中提出了数控电流源单极性设计实现的系统结构图，并对各个模块电路进行了详细的理论分析与具体电路设计实现，其中还包括各个模块用到器件的介绍，比如计数模块用到的 74LS191，控制模块用到的 DAC0802 等。本设计主要有 5 大模块组成 ：时钟模块；数字控制模块；计数模块；置数模块；输出模块。其中数字控制模块是核心部分，实时将数字量转换成模拟量，即改变输入数字量的大小来实现输出电压大小的改变。时钟模块为计数器提供脉冲信号，控制计数器 74LS191 的加 /减计数。输出模块中输出电流稳定，不随负载和环境温度变化，具有很高的精度，输出电流在 00.04A范围内任意设定。 通过 EWB软件对各个模块进行仿真如第三章所述，其中包括时钟模块，仿真结果的脉冲宽度为 110ms 符合设计要求；计数模块仿真，由频率计提供时钟脉冲信号， 2 个74LS191 的输 出端分别是 2 分频， 4 分频， 256 分频，有 256 级范围可调，达到项目要求。控制模块仿真，频率计控制的计数器输出接入 DAC的出入，输出波形是锯齿波，与理论结果一致。仿真结果显示，电路具有合理可操作性。 本文还描述了电路设计的 PCB制版，元气件的安装及焊接注意事项，电路板的实验调试步骤与方法，实验数据的测量与处理。其中量测的数据结果分别与理论值对照，由表和图来显示。数据结果表明，该电路设计完全符合项目要求。通过对该项目的研究，该设计实际适用于需要高稳定度小功耗的电流源领域。 在整个电路设计焊接过程中，我不但熟 悉掌握了电路设计的步骤，巩固了一些软件的应用，而且锻炼了我的实际动手能力，使学到的知识应用到了实际操作中。 nts 18 参考文献 1陈邦媛射频通信电路 M浙江：浙江大学出版社， 2002 2孙余凯，项绮明等，常用集成电路实用手册 M北京：电子工业出版社 2005 3吴立心 实用电子技术手册 M 北京：机械工业出版社 2003.9 4孙俊人等 通用数字电路 M北京：中国计量出版社 2001.1 5王新贤 通用集成电路速查手册 M山东：山东科技出版社 2002 6电源产业及电源技术的当今发展趋势 ， 环商数据 ， 2005.12 7张国君 ， 王学礼 ， 现代电力电子及电源技术的发展 ， 中国论文下载中心 ， 8中国电源产业的发展现状与分析 9James Bignell &Robert Donovan ， Ditital Electronics by Roger L.TokheimM 机械出版社 nts 19 附录 附录 A EWB 软件介绍 “ 虚拟电子工作平台 ” （ Electronics Workbench），简称 EWB，是加拿大“Interactive Image Technologies” 公司设计推出的电子电路仿真分析、设计软件。与其它电路仿真软件相比较， EWB具有界面直观、操作方便、采用图形方式创建电路等优点，构造电路、调用元器件和测试仪器等都可以直接从窗口图形中调出，可以对电子元器件进行一定程度的非线性仿真，不仅测试仪器的图形与实物相似，而且测试结果与实际调试基本相似。使用虚拟测试仪器对电路进行仿真实验如同置身于 实验室使用真实仪器测试电路，既解决了购买大量元器件和高档仪器的难处，又避免了仪器损坏等不利因素。 同时在该软件下调试所得结果电路可以和 tango、 protel和 orcad 等印制电路设计软件共享，生成印制电路，自动排出印制电路版，从而大大加快了产品开发速度，提高工作效率。而且该软件直观的电路图和仿真分析结果的显示形式非常适合于电子类课程课堂和实验教学环节，是一种非常好的电子技术实训工具。可以弥补实验仪器、元件少的不足及避免仪器、元器件的损坏，可以帮助学生更好地掌握课堂教学内容，加深对概念、原理的理解，通过电路 仿真，进一步培养学生的综合分析、开发设计和创新能力。本书简明易懂，实用性强，用了一些简单实例一步一步引导读者，使读者能快速掌握EWB的操作和使用。 EWB 最明显的特点是： （ 1）界面直观。绘制的电路图需要的元器件、测试仪器都是以图标方式出现，而且仪器的操作开关、按钮同实际非常相似，很容易学会和使用。 （ 2）易学易用。具有一般电子技术基础知识的人员，只需几个小时就可以掌握 EWB 的基本操作。 （ 3）仿真的手段和实际相符，仪器和元器件的选用和实际情形非常相似。可以通过对电路的仿真，既掌握电路的性能，又熟悉仪器的正确 的使用方法。 （ 4）具有齐全丰富和可扩充的元器件库。提供了数千种元器件供选用，不仅提供了元器件的理想值，而且有的元器件还提供了实际厂家的元器件模型。 （ 5）具有完整的混合模拟与数字信号模拟的功能。可任意地在系统中集成数字及模拟元器件，会自动地进行信号转换。测试具有即时的显示功能。 nts 20 （ 6）在对电路进行仿真的同时，还可以存储实验数据、波形、元器件清单、工作状态等，并可打印输出。 （ 7）提供了各种分析手段。有静态分析、动态分析、时域分析、频域分析、噪声分析、失真分析、离散傅立叶分析、温度分析等各种分析方法。 （ 8）可人为的设置短路、开路、漏电等故障分析。 （ 9）与 SPICE 软件兼容，可相互转换。 EWB 产生的电路文件还可以直接输出至常见的Protel、 Tango、 Orcad 等印制电路板排版软件。 （ 10）提高了电子设计工作的效率 。 附录 B Protel 99 SE 软件介绍 电路设计自动化 EDA（ Electronic Design Automation）已成为时代潮流， EDA 的设计思想因此普及。 Protel 设计系统是一套建立于 IBM 兼容 PC 环境下的 EDA 电路集成设计系统； Protel设计系统是世界上第一套将 EDA环 境引入 Windows环境的 EDA开发工具，是具有强大功能的电子设计 CAD软件，以高度的集成性与扩展性著称于世。 Protel公司 2001 年推出的具有 PDM 功能的 EDA 综合设计环境 Protel 99 SE，是基于 Windows 98/200/NT/XP环境的电路原理图辅助设计与绘制软件，是具有原理图设计、 PCB电路板设计、层次原理图设计、报表制作、电路仿真及逻辑器件设计等功能，是电子设计的有用软件之一。 Protel 组成如下： (1) 原理图设计系统 原理图设计系统是用于原理图设计的 Advanced Schematic 系统。这部分包括用于设计原理图的原
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