泰山医学院 电子线路辅助设计与电子工艺学 电子电路计算机辅助分析设计 实验指导 第一章EWB概述 1.1EWB简介 1.2EWB主要组成 1.3EWB基本界面 1.4EWB基本操作 1.4.1电路的输入与运行 1.4.2子电路的创建和使用 1.4.3文件格式的变换 第二章元器件库及虚拟仪器 2.1元器件库介绍及参数设置 2.1.1信源(Sources) 2.1.2 基本元件库 2.1.3 二极管库 2.1.4 模拟集成电路库 2.1.5 混合集成电路库 2.1.6 数字集成电路库 2.1.7 逻辑门电路库 2.1.8 数字器件库 2.1.9 指示部件库 2.1.10 控制部件库 2.1.11 其他部件库 2.2虚拟仪器的功能与使用 2.2.1数字万用表 2.2.2函数信号发生器 2.2.3示波器 2.2.4字信号发生器 2.2.5逻辑分析仪 2.2.6逻辑转换仪 第三章EWB分析方法 3.1EWB仿真的基本过程 3.2分析方法的参数设置 3.3分析方法 第四章EWB应用实例
感泰山医学院 电子线路辅助设计与电子工艺学 目 录 第一章绪论 第二章元器件库及虚拟仪器 -11 第三章EWB分析方法 -26 第四章EWB应用实例 实验一场效应管放大电路 40 实验二共射一共集放大电路 41 实验三差动放大电路 .43 实验四负反馈放大电路 -45 实验五低频功率放大电路设计 46 实验六数字电路基本实验一 -49 实验七数字电路综合实验一数字钟设计
感泰山医学院 电子线路辅助设计与电子工艺学 第一章 EWB概述 1.1EWB简介 WB是一种电子电路计算机仿真设计软件，被称为电子设计工作平台或虚拟电 子实验室，英文全称Electronic Workbench。EB是加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司于1988年开发：它以SPICE3F5为软件的核心，增强了其 在数字及模拟混合信号方面的仿真功能：SPICE3F5是SPICE的最新版本。EWB建立 在SPICE的基础上，具有以下的特点。 1.EWB具有集成化、一体化的设计环境 EB具有全面集成化的设计环境，在设计环境中可以完成原理图输入、数模混 合仿真以及 波形显示等工作。当用户进行仿真时，波形图和原理图同时有效可见，当改变电路 连接或元件参数时，显示的波形立即反映出相应的变化，即可以清楚地观察到具体 电路元件参数的改变对电路性能的影响。 2.B具有专业的原理图输入工具 EB提供了友好的操作界面，用户可以轻松的完成原理图的输入。单击鼠标， 可以方便的完成元件的选择：拖动鼠标，就可以将元件放到原理图上。B具有自 动排列连线的功能，同时也允许用户调整电路连线和元件的位置。 3.EWB具有真实的仿真平台 EB提供了齐全的虚拟电子设备，包括示波器、函数发生器、万用表、频谱仪、 和逻辑分析仪等。操作这些设备如同操作真实设备一样，非常容易 4.EW阳具有强大的分析工具 WB提供了14种分析工具，利用这些工具，用户可以了解电路的工作状态， 测量电路的稳定性和灵敏度。 5.EWB具有完整、精确的元件模型 元件及其模型在任何分析和设计中都是相当重要的。B提供了相当广泛的元 器件，共有8000多个器件模型：而且在设计过程中，用户可以根据需要自己添加 新的元器件。 1.2EWB的主要组成 B系统的组成如同一个实际的电子实验室，主要由以下几个部分组成：元器 件栏、电路工作区、仿真电源开关、电路描述区等。其标准工作界面如图1-1所示
感泰山医学院 电子线路辅助设计与电子工艺学 元器件栏中用于存放各种元器件和测试仪器，用户可以根据需要调用其中的元 器件和测试仪器。元器件栏中的各种元器件按类别存放在不同的库中，如二极管库、 品体管库、模拟集成电路库等。测试仪器与实际的仪器具有相同的面板和调节旋钮， 使用方便。 电路工作区是工作界面的中心区域，它就象实验室的工作平台，可以将元器件 栏中的各种元器件和测试仪器移到工作区，在工作区中搭接设计电路。连接并接好 测试仪器后，单击仿真电源开关，就可以对电路进行仿真测试。打开测试仪器，可 以观察测试结果：再次单击仿真电源开关，可以停止对电路的仿真测试。 a☒ 」罩罗到圈旦回以 元器件栏 仿真电源开关 电路工 作区 」电路描述区 图1-1EWB的主要组成部分 电路描述区是EWB系统给用户提供的一个文字区域，用户可以在电路描述区 对电路的功能及仿真结果进行说明。 1.3EWB的基本界面 WB与其他的应用程序一样有一个基本界面，有标题栏、菜单栏、工具栏、元 器件栏、仿真开关、暂停/恢复开关、电路工作区、状态栏及滚动条组成。下面介 绍其中主要栏目。 1.菜单栏 菜单栏中有六个菜单项，分别是：File、Edit、Circuit、Analysis、Window
感泰山医学院 电子线路辅助设计与电子工艺学 lelp。每个菜单项的下拉莱单中都包含若干条命令 (1)File莱单 文件菜单项如图1-2所示，其中的大部分菜单项功能与一般的WINDOWS应用程 序相同如(New,Open,Save,Save As,Print,Print Setup,Exit)此处不在说明。 ①恢复存盘命令(File/Revert to saved) 此命令的功能是将当前的电路恢复到最后一次存盘时的形式，执行此命令以后 当前对此电路所做的全部修改被取消。 ②输入文件命令(File/Import) 用费入即体C）描达的由感文东理对多种由路的仿直 此台 Cu1tO 偏品Q@6%▣ ④ Ctr1+S 罗罗图囤M 用 Bevert to Saved port Ctrl+P Print Satup 图12EWB文件菜单 (2)Edit菜单 Edit菜单如图13所示，它所包含的命令有：Cut,Copy, Paste,Delete,,Select All,Copy AsBitmap,Show Clipboard.功能与一般的 WINDOWS应用程序相同，此处不再详细说明。 Electroniex Workbench Filv Edit Cireuit Andlysis findow Kulp C1+n 目h占☒99%寸？ 罗图卫图回四曼 55Y CErl+A Copy as Ditmu
感春山医学院 电子线路辅助设计与电子工艺学 C1+8 估四QQ%寸？ Flip Vertical 画國厚回M曼 成，电5rnb Create Subeircuit. Loom In Zoom Out Ctrl+- Ctw1+T 图14EWB电路菜单 ①旋转(Rotate)水平翻转(Flip Horizontal)、垂直翻转(Flip Vertical) 命令 Diode Properties ? 单击 Label Modols Faolt Display Analysis Satup 逆时针旋车 ②元 Model 每个 其属性的 性 的对话框 图15元件属性对话框
感泰山医学院 电子线路辅助设计与电子工艺学 标号(Label)设置用来对电路中的元件标号进行设置： 模型(Model)设置用来对元件模型或元件的参数进行设置： 故障(Fult)设置用米设置元件的两个引脚之间的故障，用米仿真实际元件 和电路中出现的故障： 显示(Display)设置用来选择元件的标号、模型是否显示在电路图中： 分析(Analysis Setup)设置用来在分析电路的过程中，对元件特殊参数的设 置，（并不是所有的元件都有分析设置）。 ③创建子电路命令(Create Subcircuit) 子电路是指用户建立的一种单元电路。可以将子电路存放在用户的器件库中， 在需要时调用，供电路设计和仿真时使用。该命令用于子电路的创建。 ④放大(Zoom In)缩小(Zoom0ut)命令 可以对电路进行放大或缩小显示。 ⑤电路选项命令(Schematic Option) 用于对电路的显示方式进行设置。单击此菜单项，即弹出如图16所示对话框。 对话框中有三个选项卡：Grid(栅格)、Show/Hide(显示/隐藏)和Fonts(字型) 在栅格选项卡中可以设置在电路窗口显示或隐藏点状栅格。在显示/隐藏选项卡可 以设置显示或不显示某些内容如图16所示。在字型选项卡中可以设置元件的标 号、标称值的字体和字号。 Keep parls bin position 确定☐取消 图16电路选项对话框 ⑥限制命令(Restrictions) 利用限制命令，可以对元件和电路分析提出限制条件：其对话框如图1-7所示 其中General(一般性限制)包括电路口令和电路只读属性的限制：Components(元 件限制)包括隐藏故障、锁定子电路和隐藏元件参数值的选项；Analysis(分析限
感春山医学院 电子线路辅助设计与电子工艺学 制)用于对电路进行各种分析的方法的限定性选择 且a女onics Torkbench ·到 Qe2%▣？ 到oM恩 a7 Options.cr1+灯 te o 分析选 Display Graphs 图1-8EWB的分析菜单 (ABSTOL ①微活/停 在电路工作 止命 令停止仿真实验 ②暂停或 利用此命令 各的仿 真实验。 图1-7图限潮棕选跑口
感泰山医学院 电子线路辅助设计与电子工艺学 ③分析选项命令(Analysis Options) 分析选项窗口如图19所示，可以设置各种分析的参数，以满足实际电路的仿 真要求。 ④14种分析工具 EB提供了14种分析工具，其中包括6种基本分析工具：直流分析、交流频 率分析、暂态分析、傅里叶分析、噪声分析、和失真分析：4种扫描分析工具：参 数扫描分析、温度扫描分析、直流和交流灵敏度分析：2种高级分析工具：极点一 零点分析和传输函数分析：两种统计分析工具：最坏情况分析和蒙特卡罗分析。关 干这些工县的使用将在后续章节介绍。 回☒ ☐3日X陷3网Qa%▣？ a卫 芝空国回M厚 CEC 图1-10工具栏及元器件栏 2.工具栏 工具栏如图1-10所示。工具栏从左至右的图标命令为：新建文件、打开文件、 保存文件、打印文件，剪切、复制、粘贴，旋转、水平翻转、垂直翻转，创建子电 路，显示图表，元件属性，缩小、放大，缩小或放大的比例，帮助
感泰山医学枕 电子线路辅助设计与电子工艺学 3.元器件栏 元器件栏如图1-10所示。单击其中不同的图标可以打开不同的元器件库。 从元器件库中调用器件的方法是：首先单击元器件库图标，在库中选择所需的元件， 将其拖至工作区即可。WB提供的元器件库，从左至右分别是：用户器件库、各类 电源库、基本器件库、二极管库、晶体管库、模拟集成电路库、数摸混合电路库、 数字集成电路库、数字模块库、各类指示器库、控制器单元库、其他元件库和仪器 库。 1.4EWB的基本操作 1.4.1电路的输入与运行 电路实验的输入与运行包括以下几个步骤：放置元器件、对元件进行赋值、设 置元件标号、调整元件在电路工作区的位置和方向、连接电路、放置并连接测试仪 器、运行电路开始仿真分析。利用仪器观察窗口或显示图表观察仿真结果。 1.放置元器件 单击元器件库，在库中选择所需的元件，用鼠标拖至工作区。 2.对元件进行赋值 用鼠标双击元件，或选中元件后单击元件属性图标，出现该元件的属性对话框， 在对话框中可以对元件进行赋值和设置标号等操作。 3.调整元件在电路工作区的位置和方向 用鼠标拖动元件，调整元件在工作区中的位置：选中元件后单击旋转、水平翻 转、垂直翻转图标可以调整元件的方向。 4.连接电路 将光标指向一个元件的连接点时，在连接点处会出现一个小黑点，按住鼠标左 键，移动鼠标，使光标指向另一个元件的连接点，在该连接点处会出现另一个小黑 点，放开鼠标，这两个元件对应的连接点就会连接在一起。 当鼠标指向连线时，按住鼠标左键，移动鼠标，可以调整连线的位置。 当鼠标指向连线的一个端点，出现一个小黑点时，按住按住鼠标左键，移动鼠 标，可以删除该连接线。 5.放置并连接测试仪器