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1、PAGE PAGE 6PAGE 1分类号:无锡职业(zhy)技术学院毕业设计(b y sh j)(论文)题 目 电子电路的电子仿真(fn zhn)实验研究英文并列题目Electronic circuit electronic emulation research laboratory院 系 物联网技术学院 班 级 微电子31131 学生姓名 张圆圆 学 号 3090113133 所在团队 指导老师(1) 陈慧 职 称 讲 师 指导老师(2) 祁德奎 职 称 工程师 答辩委员会主任 刘全胜 主答辩人 徐锋 二 零 一 四 年 四 月毕 业 设 计 ( 论 文 ) 开 题 报 告学生姓名张圆圆学号
2、3090113133班级微电子31131所属院系专业物联网技术学院微电子技术指导教师陈慧职称讲师所在部门物联网毕业设计(论文)题目 电子电路的电子仿真实验研究题目类型工程设计(项目)论文类作品设计类其他选题简介、意义选题简介:随着电子技术和计算机技术的飞速发展,电子电路的设计也越来越重要。人工设计,制作试验板,传统的定型前几个周期,然后修改产品设计调试未必由计算机辅助设计被替换,因为这耗费时间和昂贵的设计调试方法不仅增加了资源的产品开发费用,空间和设备也试点工作的限制。为了克服这些困难,加拿大交互式图像科技推出Windows95/98/NT操作系统基于EDA软件( Electronics Wo
3、rkbench的“电子工作台”, EWB ) 。可能是不同类型的仿真电路的混合电路的组合。EWB是用在计算机上作为电子线路设计模拟和仿真的新的软件包,是一个具有很高实用价值的计算机辅助设计工具。目前在电子工程设计等领域得到了广泛的应用。和流行的电路仿真软件相比, EWB具有界面直观,操作简便。它改变了一些不便电路仿真软件使用文本输入电路,在创建电路的软件,测试设备等部件的选择,可以直接选择从屏幕上的图形和图形化测试仪器和外貌很相似,从而大大提高电子设计的效率。另外,从另一个角度来看,随着计算机技术和集成电路技术,现代电子和电气设计的发展,已经进入了电子设计自动化(EDA )的时代,是指使用电子
4、产品的前期工作虚拟仿真调试已成为发展的必然趋势。通过实际的电子电路仿真分析,以提高电路的分析,设计和创新。另一种MULTISIM仿真软件也有同样强大,它是一个基于Windows的仿真工具,用于板级的模拟/数字电路板的设计。它包含一个图形输入,电路硬件描述语言输入电路原理图,还拥有丰富的仿真分析能力。还结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,快速,方便,高效地进行电路设计和验证。选题意义:仿真实验可以克服替换现有的实验条件下的物理限制,充分发挥教师和学生,以提高对实际问题的深度和程度的人们认识水平的想象力和创造力。例如,如果你改变电阻值,看看效果,如果前一种实用的测试中,我们需要找到合适的电阻值,然后
5、进入电路,但对于仿真软件,只需将之击鼠标,改变参数,你可以看到效果。此外,仿真设计,以取代传统的设计,可以缩短开发周期,提高了经济性。系统的可行性: EWB5.12仿真软件的功能非常强大,真正的得到电路的仿真结果约100。并且,它就像在实验室现场工作作为桌面提供了示波器,信号发生器,扫频仪,逻辑分析仪和数字信号发生器,逻辑转换器,万用表等广播电视设备的设计,测试和维护所必需的设备,仪器仪表工具。使用该方法的EWB虚拟电子工作台,即通过计算机模拟软件来模拟电子电路的分析。同样MULTISIM也继承EWB 这些优点,并且增加了射频电路仿真功能;大大扩展组件库;添加一个组件编辑器;扩展测试功能电路;
6、增加了瓦特表,失真度分析仪,网络分析仪,如虚拟仪器,并同时允许多台仪器;组件之间的连接改进,允许任意方向;支持电路仿真和设计的VHDL和VERILOG语言;处理电路可以作为一个组件,它允许用户自定义属性部件等使用。 二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等) 1.)研究的主要问题通过使用EWB软件对电路进行设计和实验仿真,再看EWB软件研究和普通实物研究之间的相互比较,从而找出使用EWB软件所带来的意义和功能。进一步了解通过仿真软件来代替实物的电子电路方面研究。2.)要解决的问题首先要熟练EWB的基本操作使用,掌握一定的电路测试方法,并尽可能在仿真
7、之前假想出EWB是否会出现软件问题并带来的各种结果进行分析。我们还要了解库,库元件和了解分析设置的方法。 EWB软件与需要电子电路装置连接完成后,操作仪表盘的形状和模式的软件是类似的实物,测量结果是否可以实时显示。3.)预期目标软件仪器控制面板外观和操作实物相似,测量结果可以实时显示。它可以与其它流行的电路设计和制版的数据交换软件,各种电路进行分析。4.)使用EWB步骤及措施用虚拟器件建立一个新的电路模块; 选择元件的模式,器件的参数值和器件符号; 将所需要的设备和器件电源等连接起来; 对器件参数和电路功能进行分析处理; 调试电路进行仿真仿真; 保存原理图和仿真实验结果结果。4.)研究方法及措
8、施方法首先我们在了解和熟悉EWB软件之后,我们要对我们研究的电路进行研究,从画电路图设计到实物图连接完成再到实物图功能调试,调试期间我们要尽可能地通过改变实物参数和器件得到更多的实验研究结果并且将其结果记录下来。我们利用仿真软件EWB或者MULTISIM,在电脑上绘画连接同样的电路图,然后按照之前实物图的操作流程同样改变相同器件的参数或者同样的器件,启动软件仿真功能观察通过仿真软件在原图,改变参数,改变器件的前提下的到的结果。把实物图研究的结果与仿真软件仿真的结果进行对比。措施如果得到的结果两者相似,那么我们可以认为仿真软件的神奇强大之处,以及对仿真软件实验的研究的认同。如果两者结果不同,那么
9、我要对其不同结果的原因进行研究,是软件问题还是人为失误方面探究,并且对实物与软件种方法进行分析。三、设计(论文)体系、结构(大纲)论文体系EWB电子电路仿真实验研究仿真软件调查电子电路研究现状分析仿真软件电路研究分析EWB电子电路仿真实验研究EWB仿真电路应用案例分析结论论文大纲1.)序论1.对如今电子电路实验研究的发展和背景进行简单地介绍,并对仿真软件进行介绍和它的发展功能以及基本使用情况和它的重要意义。2.)本论1.电子电路的仿真实验研究如今现状,以及高科技仿真软件的出现对电子电路研究带来的影响及重大意义。并对仿真软件进行描述。2.利用仿真软件对电子电路进行应用仿真实验,了解仿真软件的仿真
10、实验过程。并认识仿真软件代替实物电路研究的意义。3.对EWB和MULTISIM两种软件进行简单地比较,并简要分析。3.)结论指导教师意见:签字: 年 月 日 院(系)审批意见:签章: 年 月 日 PAGE PAGE 41毕业设计(b y sh j)(论文)任务书2013年 12 月 18 日毕业设计(论文)题 目电子电路的电子仿真实验研究题目来源自拟指导教师陈慧职称讲师所在部门物联网技术学院学生姓名张圆圆学号3090113133班 级微电子31131所属院系专业微电子技术外语翻译要求良好课题需要完成的任务1、可行性方案分析及方案论述。2、提供研究电路的基本结构及性能。3、分析电路及给出仿真过程
11、和分析结果,说明其优越性。4、毕业设计小结课题计 划 安 排序号内 容时 间 安 排1查资料,调研参观,初步方案设计第一周2学习使用专用软件第二周3学习使用专用软件绘图设计电路第三周到第六周4写出各类文档说明书及毕业论文,并进行修改。第七周到第八周计划答辩时间2014年4月14日-20日答辩提交资料开题报告、论文教研室主任审核 意见签名: 电子(dinz)电路的电子仿真实验研究摘要(zhiyo):本文(bnwn)概述了一个实用的电子电路设计与仿真软件,(ElectronicsWorkbench5.0)EWB5.0。现在,如果有一台PC计算机结合电路设计与仿真软件EWB5.0,你可以无需使用实际
12、电路板,通过采用虚拟仪器和设备也可以完成各种复杂的电路设计,实验电路仿真和分析结果基本与实际情况相同。 EWB5.0是加拿大的互动Image Technologies最新的32位Windows版本的纯计算机辅助电子电路设计与仿真软件。它的使用安装硬盘空间大约是16M,即使是懂得一点的电路基础知识和基础计算机知识,短短几个小时内就能掌握它的使用。 EWB仿真设计节约了实验的成本,也可以更加清晰和简洁地改变参数了解更多的电路和它的原理图。关键词:元器件模型;虚拟仪器;仿真;软件Experimental study of electronic simulation of electronic cir
13、cuitsAbstract; This paper outlines a practical electronic circuit design and simulation software, (ElectronicsWorkbench5.0) EWB5.0. Now, if you have a PC computer combining circuit design and simulation software EWB5.0, you may need to use the actual circuit board, through the use of virtual instrum
14、ents and equipment can also complete a variety of complex circuit design, circuit simulation and analysis of the experimental results of fundamental and practical same situation. EWB5.0 Interactive Image Technologies is Canadas newest 32-bit Windows version of pure computer-aided electronic circuit
15、design and simulation software. It is about the use of hard disk space to install 16M, even know a little basic knowledge and basic circuit computer knowledge, you can master it in just a few hours of use. EWB simulation experiments designed to cost savings, but also can be more clear and concise un
16、derstanding of changing the parameters of the circuit and its more schematicKey words: motion control, autopilot, neural , GIS目录(ml) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc385503373 第一章 前言(qin yn) PAGEREF _Toc385503373 h 8 HYPERLINK l _Toc385503374 1.1EWB简介(jin ji) PAGEREF _Toc385503374 h 8 HYPERLINK l _To
17、c385503375 1.2EWB系统的组成 PAGEREF _Toc385503375 h 9 HYPERLINK l _Toc385503380 1.3 EWB的使用 PAGEREF _Toc385503380 h 10 HYPERLINK l _Toc385503381 1.4EWB的基本操作 PAGEREF _Toc385503381 h 12 HYPERLINK l _Toc385503382 第二章EWB仿真技术在电子线路分析中的应用 PAGEREF _Toc385503382 h 13 HYPERLINK l _Toc385503383 2.1软件功能及特点 PAGEREF _T
18、oc385503383 h 13 HYPERLINK l _Toc385503384 2.2仿真分析软件的设计过程 PAGEREF _Toc385503384 h 13 HYPERLINK l _Toc385503385 2.3电子电路仿真软件仿真分析实例中的实际应用 PAGEREF _Toc385503385 h 14 HYPERLINK l _Toc385503386 2.4电路仿真与分析 PAGEREF _Toc385503386 h 17 HYPERLINK l _Toc385503387 2.5设计指标测试 PAGEREF _Toc385503387 h 18 HYPERLINK l
19、 _Toc385503388 第三章 EWB在模拟电子技术基础中的应用 PAGEREF _Toc385503388 h 19 HYPERLINK l _Toc385503389 3.1使用模拟电子技术EWB的必要性 PAGEREF _Toc385503389 h 19 HYPERLINK l _Toc385503390 3.2研究方法与内容 PAGEREF _Toc385503390 h 19 HYPERLINK l _Toc385503391 3.3单极共射放大器的设计与分析 PAGEREF _Toc385503391 h 20 HYPERLINK l _Toc385503392 3.4EW
20、B在数字电路中的应用 PAGEREF _Toc385503392 h 26 HYPERLINK l _Toc385503393 3.5简化并转化研究EWB的逻辑功能 PAGEREF _Toc385503393 h 26 HYPERLINK l _Toc385503394 第四章MULTISIM在电子电路中的应用 PAGEREF _Toc385503394 h 29 HYPERLINK l _Toc385503395 4.1MULTISIM在电子技术的应用 PAGEREF _Toc385503395 h 29 HYPERLINK l _Toc385503396 4.2在数字电子技术中的应用 PA
21、GEREF _Toc385503396 h 31 HYPERLINK l _Toc385503397 4.3EWB与MULTISIM的简单比较 PAGEREF _Toc385503397 h 34 HYPERLINK l _Toc385503398 结论 PAGEREF _Toc385503398 h 35 HYPERLINK l _Toc385503399 致谢 PAGEREF _Toc385503399 h 36 HYPERLINK l _Toc385503400 参考文献 PAGEREF _Toc385503400 h 37第一章 前言(qin yn)1.1EWB简介(jin ji)电子
22、(dinz)技术人员在研究产品时,从开发产品,到产品完成后期时,只有在确定实际调试达到了设计性能的要求才可以算产品研究成功。最传统的检验方法就是焊接实物电路板,或在“面包板”上按顺序连接好器件和导线,并通过仪器来多次测量调整元器件参数甚至于改变原电路的结构直至满足测试的设计要求。实际调试工作需要适当的设备和丰富各种组件进行搭配调试,如果没有这些准备工作,这将对产品的调试工作有巨大困难。因此,对于这样的产品设计,它不但生产效率低下,周期长,更加无法适应生存在这个电子产品高科技发展的信息时代。随着电子技术,电路设计规模也越来越大。所以采用传统实物设计方法来快速发展,几乎是难以成功的,更加是不现实。
23、现在,如果有一台PC结合电路设计与仿真软件EWB5.0 (电子Workbench5.0 ),你可以在没有实物的条件下,可以通过虚拟仪器和设备来完成各种复杂的电路设计,重要的是实验分析结果和仿真结果几乎是一样的。 EWB5.0是加拿大的互动Image Technologies公司最新的32位Windows版本的纯计算机辅助电子电路设计与仿真软件。标准安装它大概需要1 6M的硬盘,对于有基础电路知识和计算机知识的人,只需要几个小时便可以了解它的使用。今天的EDA电路设计已经发展成为自动化软件,在广播电视的设计,检查和维护方面都得到了越来越广泛的应用。然而,与其它专业比较,在从事广播电视设备的设计,
24、测试和维护的工程技术员,他们直接使用EDA来进行工作的并不是很多。另外,由于它们的软件的特性的理解并不够全面,未能充分发挥其在广播和电视的作用,EDA使用者就针对它的使用情况介绍给广播电视的朋友,以此使用这种电脑辅助分折来提高效率,提高广播电视设备电路设计,测试和维护水平。以达到相互交流的目的。实际上EDA技术已应用到国外的各种行业,并形成主流涉及到各个方面。任何电路设计,广播电视设备,基本上都是应用在电子辅助设计软件。但毫无疑问, EWB(Electronics Workbench) 软件依然有着巨大的作用。它也是EDA设计软件之一。利用EWB仿真(fn zhn)设计节约了实物成本,重要的是
25、它可以扩展到更多的电路进行(jnxng)分析。1.2EWB系统(xtng)的组成EWB系统是由作为一种实用的电子实验室,主要由以下几部分组成:组件栏,电路工作空间仿真电源开关,电路描述区。如图1所示的标准工作界面。图 1: EWB的主要组成部分用于存储各种组件和测试设备的元器件栏,用户可以调用这些器件作为所需的组件和测试设备之一。各种元器件按类别存放在不同的库中,如二极管库类的各种组件组件栏,晶体管库,模拟集成电路库。仿真设备和实物的仪表面板具有相同的调节按钮,调试方便。工作区是电路工作界面的中心区域,它就像实验室的工作平台,可以将各种元器件和测试设备安放在这里,在工作区连接设计电路。连接并接
26、好仿真测试仪器,单击仿真电源开关,可以模拟电路测试。打开测试设备,检测结果可以观察到;再次单击仿真电源开关,就可以停止对电路进行仿真测试。1.3 EWB的使用(shyng)电子(dinz)工作平台(简称(jinchng)EWB ) ,被称为中国的电子工程师模拟工作室。该软件是加拿大交换图像技术有限公司(交互式图像技术有限公司)在90年代初推出的EDA软件。在国内使用EWB软件,却是没有多久的事情。 EWB目前比较常见的工作环境Windows95/98的电子工作(简称EWB5.12 ) ,该公司最近推出了新的EWB版本电子电路设计与仿真软件EWB6.0版本。在许多应用在计算机电路仿真软件EWB中
27、, EWB5.12软件作为一种方便的实验室。和其他的EDA仿真软件比较,它是比较小的了,只有几兆之一。且相比于单一的功能,它似乎不太可能成为主流EDA软件主流软件,但是对于模拟数字电路混合实验仿真确是有着巨大的优势。然而, EWB5.12仿真软件的功能却十分强大,它的实际电路的模拟结果约100 。并且,它就像现场在实验室或在工作现场那样提供了示波器,信号发生器,扫频仪,逻辑分析仪和数字信号发生器,逻辑转换器,万用表等广播电视设备的设计,测试和维护的必备设备,仪器仪表工具。 EWB5.12软件器件库包含了许多大公司在国内和国外的晶体管元器件,集成电路和数字门电路芯片。没有设备库组件,也可以从外部
28、模块导入。EWB5.12电路仿真软件是众多的电路中最易上手的。它的工作非常直观的界面,图表和工具都在同一个窗口,即使是未使用过它的工程技术人员,稍加学习就可以熟练应用软件。现代广播电视设备电路结构复杂, EWB5.12软件,可以使你在许多电路设计、检测与维护中无须动用电烙铁就可以知道它的结果,但如果你想更换部件或更改组件参数,只需点点鼠标。Electronics Workbench的设计就像一个(y )实验工作区“面包(minbo)板” ,在上面(shng min)可以创建各种电路仿真的。电子作业平台设备库为用户提供了超过350种常用的模拟和数字设备,设计和测试可任意调用。在仿真中的虚拟设备可
29、以被设置为一个理想的模式和实时模式,和一些虚拟设备可以可视化,如红色,可以发出发光二极管,逻辑探针可显示为一个逻辑笔作为高与低直接电路节点,继电器和开关操作可以切换接触器,熔断器可以烧断,灯泡可以烧毁,蜂鸣器可以发出不同音调的声音,电位器的触点可以按比例移动改变阻值。虚拟仪器的Electronics Workbench库存放着数显电流表,数显电压表,数字万用表, 1000MHz的双通道数字存储示波器, 999MHz数字函数发生器,电路的频率响应,可直接显示波德绘图仪, 16 通道数字信号逻辑分析仪, 16位的数字信号发生器等,这些虚拟仪器可以随时拖放到工作区中要测试的电路上,并显示直接有关的数
30、据或波形。电子工作台还具有强大的分析功能,可交直流工作点分析,瞬态和稳态分析,高版本的EWB还傅里叶变换分析,噪声和失真分析,零极点分析和蒙特卡洛和许多其他。1.4EWB的基本操作电路的输入与仿真过程包括下列步骤:电器元件的安置、对器件参数的值设定、设置元器件的符号、调整元器件的摆放位置、电路的连接、安放并接通仿真仪器、打开电路并调试仿真。通过观察窗或者使用仪器,观察仿真出来的图表结果。1.4.1放置元器件 打开元器件库,在库中选择所需的元件,用鼠标拖至工作区。1.4.2对元件进行赋值双击元素或所选元素,点击图标组件属性,该组件的属性对话框出现在该对话框中可以分配到的元素,并设置标签等操作。1
31、.4.3调整元件在电路工作区的位置和方向用鼠标拖动的元器件,在调整工作区元素的位置;点击旋转选择组件,水平翻转,垂直翻转图标来调整元器件的方向。1.4.4连接(linji)电路光标(un bio)移动至某个组件的连接点,连接点会出现在一个黑色的小点,按住鼠标左键不放,移动鼠标时,光标点到连接点的连接点的另一个元素是另一个小黑点,松开鼠标,对应于连接点的两个组成部分(z chn b fn)将被连接在一起。 当鼠标指向连接,按住鼠标左键,移动鼠标,就可以调整连接的位置。 当鼠标指针指向一个连接端点,一个小黑点出现时,按下并按住鼠标左键不放,移动鼠标,就可以撤销连线。1.4.5放置并连接测试仪器单击
32、仪器库,在库中选择所需的仪器,用鼠标拖至工作区。将仪器与测试点相连。1.4.6运行电路开始仿真单击仿真电源开关,电路开始运行。1.4.7观察仿真结果双击该工具可以打开仪器窗口,你可以观察到实验的结果;或单击显示图表命令,可以观察到的测试数据或电路的测试波形。第二章EWB仿真技术在电子线路分析中的应用2.1软件功能及特点EWB软件是一个混合模拟与数字电路EDA的仿真软件,这是十分强大的仿真,它的器件库里面包容了许多大的公司拥有的晶体管元器件,集成电路与数字门电路,该设备是并没有库组件,你还可以导入外部的模块,在众多的电路仿真试验软件里面, EWB的学习很简单,此外它的工作界面是非常直观的,原理图
33、与工具是在同一个窗口中,从来没有学习过得人只要稍微学一下就可以熟练应用。对于从事电子设计的人员来说,这是一个非常好用的EDA仿真工具,许多电子电路你不需要用电烙铁就可观察到它的仿真结果,但如果你想更换部件或改变元件的参数,只需电动鼠标就可改变它的参数,此外也可以用它来作为辅助电气知识的使用的教育软件,它可以让你看到直接从屏幕上观察到各种电路的输出波形。 EWB的兼容性也是不错的,它也可以导出被ORCAD或PROTEL读出的文件格式。EWB有一个(y )更完整的功能(gngnng)分析(fnx),它不仅可以完成瞬态和稳态的电路分析,时域与频域分析,线性与非线性电路的分析程序与分析装置比如电路的噪
34、声分析,而且还具备离散傅里叶分析,零极点的电路分析,各种电路的分析和AC-DC灵敏度分析。总之虚拟平台的开发是人们在电子和电工实验研究的一大发明,为电子电路的发展做出了重大贡献。2.2仿真分析软件的设计过程EWB软件具有最明显的特征:一是逼真的模拟方法,对于元器件,仪器和实际情况的选择是非常相似的。它不仅具备了成千上万的电路元件库去供选择,而且还提供了各种理想的元件,如分析方面有特殊的需要,可以对选择的设备型号或特定类型进行定位。作为虚拟电子工作台的EWB软件提供了更详细的电路分析工具,不仅可以完成电路噪声线性和稳态分析,在时域与频域分析,设备与非线性分析,电路分析与常规的电路瞬态失真分析,此
35、外还有离散傅里叶分析,电路零极点分析,敏感性分析与电容的容差分析等大概14种电路的分析,它还可以帮设计人员进行分析各种故障,例开路,短路,和不同的程度漏电情况,从而观察在不同故障条件的状态下的各种电路的状态。如图2所示。完整电路分析设计计电路原理图分析设计电路原理图静态分析交流分析直流分析设计指标改变参数改变参数改变参数波形合适否直流量合适否交流指标合适否结束结束结束图2仿真软件(run jin)的设计过程在模拟(mn)过程中,它也可以保存(bocn)仿真的所有实验数据,列出实验的组件,测试设备与存储,显示的波形以及测量的数据。EWB仪器库中放有7台的仪器供使用,它们分别是数字万用表,函数发生
36、器,波特图,示波器,数字信号发生器,逻辑分析仪与逻辑转换仪。当连接电路的时侯,仪器以图标形式存在。此外该软件的创建电路图所需元器件库和目前常见电子线路的分析软件的元器件库是完全兼容,两者是可以之间转换。而对于完成的电路的文件,可以直接输出到排版上,例ORCAD等印制电路板的PCB设计件,从而加快了电子产品的高速的进步,也提高工作的效率。2.3电子电路仿真软件仿真分析实例中的实际应用利用EWB虚拟的电子工作平台,即计算机软件的模拟方法,对电子电路仿真分析,以下是关于稳压电源的电路,详细说明他们的操作方法,并了解电路仿真分析中的方法。 主题和指标:做一个串联式稳压电源,13V的输出电压,500mA
37、的电流是最大大输出,电源电压波动10,稳压的系数是SR0.05, 2540的工作温度。2.3.1编辑电路原理图(1)首先, 在Windows界面时双击该图标进入EWB的主窗口,主窗口是最大的区域性电路工作区,在这里进行线路图的编辑和调试。接着,从设备库中挑选出需要的所有组件。元件包括在组件的库栏中,单击该设备的图标,打开组件的库。然后从组件库拖放组件到电路的工作区。 在图3中要寻找5.6K的电阻器,点击基本元件库,发现电阻器图标,把他拖向窗口工作区。系统默认设置为1Kohm 。选择组件,单击Component PROPERIES铵钮来修改它的阻值。类似地,可调节的电容器,三级管等装置。为了将设
38、备按照示意位置可适当旋转部件(器件被选中,按Ctrl + R ) 。(2)连接(linji)导线。点击(din j)鼠标指针(zhzhn)组件会出现一个端点,按下鼠标左键并不放松拖动至另一个导线或者元件组至其端点。一旦连接,导线会自动的选择合适的方向,不会与其他的部件或设备发生交叉。原理图的编辑完成,如图3所示。 图3 导线连接图2.3.2仪器表使用组件可以从相应的仪器库从库中图标拖动到电路工作区,在仪器的图标上,有的端点是用于将仪器接到电路中。比如在这个题目中,使用了示波器。如图4所示,四个端子(A通道侧,B侧的通道,触发端,接地),你需要观察波形的时候,你可以双击该图标就可以了。图4 示波
39、器连接2.3.3示波器的操作方法展开面板(min bn)展开按钮;时基基控制;触发触发控制;边缘(binyun)上(下)边沿(binyn)触发;级别触发电平;触发信号选择按钮:自动(自动触发按钮); A,B(A,B通道的触发按钮);外部(外部的按钮)X(Y)的位置 X(Y)轴偏移;Y / T,B / A,A / B显示模式选择按钮(幅度/时间,B通道/ A通道,A通道/ B通道);交流,0,直流 Y轴输入按钮(AC,0, DC)。(1)测试电路的频率特性曲线2.4电路仿真与分析(1)仿真的步骤仿真分析仪器在仿真前先双击一下打开面板。准备进行仿真调试。按电路启动/停止开关,仿真分析开始。如果再按
40、电路的重新启动/停止开关,仿真将暂停,电路运行时,调整仪器的时基与通道,这样才波形正常。(2)仿真输出结果万用表的整流滤波可以用EWB的工作台上的万用表和示波器来观察电路的输出结果。用万用表测得整流滤波的电压时18.8,在图5中中所示是滤波波形的一些结果图,图6是通过示波器观察到的电压波形图。 图2-3滤波波形(b xn)脉冲 图2-5滤波电压(diny)波形稳压(wn y)电路在模拟短路的输出时,电网波动为242V时,这是很难在实物实验得到的,但用EWB却非常容易。先在输出的地方连接一个负载电阻,阻值接近,若是110,再模拟波动,直接单击电压,将电压增加,再将电流表接在电路中。电流表的显示为
41、1A。观察如图6所示波形图,电压均值大概为5.5。 图7 调整管波形2.5设计指标测试(1)输出的电压理论可得V0=(R2 + R1)(VZ+ VBE)/ R2=13.2V,用EWB测试,用电压表测得的输出的电压V0=13.2V。(2)稳压系数SR,稳压系数的理论值计算Av2=2RC/(R1/R2)+rbe+(1+ 2)r2=119。SrVD1(nAv2VD0)002005,从理论上满足设计的要求。 EWB仿真电子电路,鼠标双击电网,根据要求由220至230,电压表显示的输出的压值是13.3V,从而: SR =13.3-12.2/230-220=0.012V。 (2)电压的放大倍数:AUI20
42、。 (3) 频带要求:下限FL30Hz;上限FH2MHz。(4) 输入的阻抗:RI1k;输出的阻抗:Ro2k。(5) 要求:采用稳定的偏置电路,确保电路的工作点稳定。3.3.2.设计过程(1)取VCC =12V,RC为2k。(2)由于VOP-P2V,UCEM1V,采取降低上述的失真UCEQ=3V。因为UCEM1V,ICQ= UCEM/ RCRL=1mA时,取ICQ1.5毫安。 (3)采用双极的晶体管2N2222A,假定=100,Ube=0.7伏,IBQ=1.5毫安=0.015毫安,Re 1=1k,UEQ=1.5V,UBQ=2.1V,RB2=2.1V/ 10IbQ=14k,Rb1= Vcc-Ub
43、Q/10IbQ=64k,C1 = C2= CE =50F。3.3.3性能(xngnng)验证(1)直流工作(gngzu)点的分析(fnx):ICQ=1.58毫安,UCEQ=7.1V。 (2)采用提供的虚拟源与示波器,如图9是失真的输出传感器波形。 (3)利用交流分析的功能, FL=90Hz,FH=4.5MHz,Au=26。FL不符合要求。 图9 放大器输出电压波形3.3.4串入R2后放大器电路图图10放大器电路(dinl)3.3.5解决(jiju)方法(1) 适当(shdng)地增大ICQ,失真变化不大,但Au有点增加;Rb1=41k,ICQ=2.35mA,得UCEQ=5V。在Re1回路串入R
44、e2,Re2=0.025k,输出波形如图11所示,性能明显改善。Au=24,UOM=1.4V,FL=42Hz,FH=7.5MHz,表明负反馈具有减少非线性失真,展宽频带的作用。(2) 利用参数扫描分析功能,对C1、C2进行参数扫描,范围50200F,FL变化很小。对CE参数扫描,范围100200F,FL变化很大,见图11,CE=150F时,FL=24Hz。取200F,FL=21Hz。图11不同(b tn)频率时曲线图3.3.6求输入电阻RI、输出电阻Ro利用(lyng)该测量方法中,输入(shr)电流为10.71A,当RL开路时,测得的输出电压UO=2.500V,RL访问时间,为UO=1.25
45、8V。求输入电阻RI。 RI为等于输入电压/输入电流 - 源极电阻R,RI =50mV/10.71A-0.1k=4.569k。 RO = RL( UO/ UO1-1)=2k的(2.500V/1.258V-1)=1.97k。3.3.7 测量RI、Ro电路图 图12测量RI、Ro电路图3.3.8失真(sh zhn)分析由输出(shch)电压的波形(b xn)畸变分析与曲线可以看出,串入RE2时失真减小,如图13与 14。 图 13无Re2时的失真分析结果图14串入Re2后的失真分析(fnx)结果3.3.9稳定(wndng)工作点分析让电阻(dinz)的一阶温度系数为0.001,温度范围的-2010
46、0。二阶的温度系数也为0.001。在Rb1=41k,ICQ= 2.36 MA时,集电极的电位温度扫描分析,如图15所示。 如图15随温度变化图在RB2电路(dinl)串联的二极管,ICQ=2.37毫安(ho n),再次(zi c)对集电极电位的温度仿真分析,显示在上图中的结论。这个对照实验表明了二极管的补偿作用。3.4EWB在数字电路中的应用3.5简化并转化研究EWB的逻辑功能输入的信号在每个窗口底部,EWB转换仪具有8个输入与一个输出,所述的逻辑电路的输入端可以按图18的逻辑进行组合;提供了6个逻辑的转换按钮,它们是:电路的真值表,真值表转换为逻辑表达式,简化逻辑的表达式,从逻辑表达式真值表
47、到对应的逻辑电路,逻辑表达式与非门逻辑。以下是用EWB来分析一个逻辑函数和简化的例子。 题目:设计一个3人的表决电路,当两人或两人以上同意,表决允许,灯亮,相反表决不通过灯灭。输入输出00000010010001111000101111011111图17逻辑函数真值表图18三人表决(bioju)电路图19三人表决(bioju)电路图在这个实验(shyn)里是用二四输入与非门7420来完成三个变量表决的组合电路,实现的逻辑函数F=AB+AC+BC。首先从EWB中调入逻辑分析仪转换的图标,将真值表结果输入到如图20所示的转换仪器的左边,接着点击转换窗口右边上方的第二个按键,以完成由真值表到逻辑式的
48、转变。转换的结果我们可以在窗口下发看到:图20三人表决器仿真(fn zhn)结果在这个(zh ge)例子中,以不同(b tn)的周期单极性方波为输入的变量,用示波器与逻辑分析仪来观看输入与输出的联系,在图20中。双踪示波器的波形可以是两两比较,而逻辑分析仪却能显示多个逻辑的信号。逻辑分析仪中看出,ABC =011,101,110,111,它的输出都为,逻辑波形分别为Y,A,B,C,BC,AB与AC 。在这种情况下, EWB的逻辑转换仪是最好的使用软件。此外,因为逻辑分析仪可以将电路图转换到真值表,但组合的逻辑,因此,逻辑分析仪是用来转换组合逻辑电路分析还是电路就是由电路图至它的真值表,最后分析
49、它的功能,所以组合电路的分析用逻辑转换仪是非常好的。第四章MULTISIM在电子电路中的应用(yngyng)4.1MULTISIM在电子技术(jsh)的应用题目:仿真(fn zhn)一个截止频率是100hz二阶低通有源滤波的电路。 因为频率是100hz,所以对于它的RC值:F0=1/2RC。例如R为10k,得出 C =0.1uF。接着,连接运放,如图21所示是二阶低通滤波的电路:图21图原理图由运放电路的参数得出: AUP=1+ R2/R1=1+50/82=1.620lgAUP=4.1db 。仿真与分析:先将输入与输出信号V1与VO进行输进。如图21,可以看出信号经过了滤波并且放大了。其中可以
50、得到VO =1.6Vi。 图21波形图我们(w men)也可以看到当20lgAUP由4.1dB变换(binhun)为1dB左右(zuyu)时,它的频率是100hz,与理论是相符合的,设计的任务也就完成了如图21所示。 图21波特图仪显示结果假如我们将信号频率改为200与1mhz时它的仿真电压输出又如何? 图22频率为200hz当频率为200时,从图22可以看出它的输出电压值约为原来的二分之一。 图23频率(pnl)是HZ由图23可以(ky)观察到当频率改为HZ时,输出电压更小几乎为零。综合所述:我们可以看出当频率(pnl)越大时得到的输出电压越小。 4.2在数字电子技术中的应用题目:74LS0
51、0D是一种芯片四两输入的与非门,它的外参数是:输出电平开门电平、关门电平、扇出系数、平均传输延时与空载功耗等。 仿真分析: 创建电路后,启动仿真如图24。首先进行各种参数的测试如图25: VOH 5.0V,比他的高准电平2.4V大,输出方面还有100 ns延迟。 图24VOH测试电路原理图 图25VOH测试(csh)电路4.42测试(csh)输出低电平VOL建一个测试的电路,如图26所示。仿真(fn zhn)得到VOL=0V,比标准低电平0.4小如图27所示。 图26VOL测试电路 图27VOL测试结果4.43测试(csh)输入短路电流IIS创建(chungjin)图28所示的电路。仿真(fn
52、 zhn)后如图29所示,IIS=0A。比理论值1.6ma小。 图28 测试IIS电路 图29万用表读值4.4.4测试扇出系数No创建图30所示的电路。仿真后图31毫安表负载的最大的电流IOL=5.545mA。 SHAPE * MERGEFORMAT 图30 测试扇出系数 图31负载电流IOL=5.545mA4.3EWB与MULTISIM的简单(jindn)比较对于EWB根据此次(c c)的实验仿真我觉得它的功能是非常强大的,它对电路图绘画是非常好用的,而且在它里面还有一系列电路例题给你进行参考,更重要的是,我以前没有发现过可以集合波形仿真和扫描于一体的软件,但是有的它的元器件好像有点(yud
53、in)不足,但可以用其它器件可以代替。对于MULTISIM软件,他属于是专业软件,是 HYPERLINK /search?word=%E7%94%B5%E5%AD%90%E7%94%B5%E8%B7%AF&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 电子电路全功能的模拟测试 HYPERLINK /search?word=%E4%BB%BF%E7%9C%9F%E8%BD%AF%E4%BB%B6&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 仿真软件,是很完整的仿真设计软件。它在基本的功能方面是和EWB相似的,此外它还有以下特点:如虚拟仪器种类多,分析功能多样,设计环境可自定义,输入和输出接口有兼容性等等。总之对于这两种软件各有各的特点,对于他们的使用我们可以根据具体情况进行自行选择。结论(jiln)电子(dinz)仿真(fn zhn)的实验学习中存在着许多实验测量和故障电路排除,有不少的问题做起来还是有困难的。测试材料的准备和设备的
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