1、EWB電子仿真基礎（簡易教材）廣東省云浮市郁南縣職業動技術學校 張敏才編輯第一章 EWB入門Electronics Workbench 5.0的中文名稱為電子工作平臺，簡稱“EWB”。它是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的電路分析和設計軟件，它具有這樣一些特點：（1）采用直觀的圖形界面創建電路：在計算機屏幕上模仿真實實驗室的工作臺，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕上選取。（2）軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實物相似，可以實時顯示測量結果。（3）EWB軟件帶有豐富的電路元件庫，提供多種電路分析方法

2、。（4）作為設計工具，它可以同其它流行的電路分析、設計和制板軟件交換數據。（5）EWB還是一個優秀的電子技術訓練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實驗室中更靈活的方式進行電路實驗，仿真電路的實際運行情況，熟悉常用電子儀器測量方法。因此，EWB軟件仿真非常適合電子類課程的教學和實驗。這里，我們向大家介紹EWB軟件的初步知識和基本操作方法。第一節 EWB軟件界面11打開EWB主窗口(1)雙擊Windows卓面上的“EWB32”快捷方式圖標（如圖11所示）,即可啟動EWB軟件的主窗口。圖11 快捷圖標(2)如果Windows卓面上沒有“EWB32”快捷方式圖標，可以進入我的電腦，在裝有EWB軟件的硬

3、盤中找到“EWB50C”文件夾，打開該文件夾，會看到“EWB32.EXE”文件,再雙擊或右擊打開 “EWB32.EXE”文件，可啟動EWB軟件的主窗口。EWB軟件界面如圖12所示。EWB軟件的主窗口主要由菜單欄、工具欄、元件庫欄、電路工作區、電路描述區和狀態欄組成。此外，還有電路仿真時使用的“啟動/停止開關”和“暫停/恢復開關”。圖12 EWB主窗口12 菜單欄菜單欄位于標題欄的下方，有6個菜單項：File（文件） Edit（編輯） Circuit（電路） Analysis（分析） Window(窗口) Help(幫助)，各菜單的下拉菜單如下：13工具欄工具欄位于菜單欄的下方，如圖13所示。圖

4、13 工具欄工具欄中各圖標的名稱及其功能如下：刷新清除電路工作區，準備生成新電路。打開打開電路文件。 存盤保存電路文件。打印打印電路文件。 剪切剪切至剪貼板。復制復制至剪貼板。 粘貼從剪貼板粘貼。旋轉將選中的元件逆時針旋轉90度。水平反轉將選中的元件水平反轉。垂直反轉將選中的元件垂直反轉。 子電路生成子電路。分析圖調出分析圖。元件特性調出元件特性對話框。縮小將電路圖縮小一定比例。放大將電路圖放大一定比例。縮放比例顯示電路圖的當前縮放比例，并可下拉出縮放比例選擇框。幫助調出與選中對象有關的幫助內容。 14元器件庫欄元器件庫共有14項，如圖14所示：14元器件庫欄自定義庫用戶根據需要而設計的元器件

5、。信號源庫主要是各種交直流有源元件，如圖15所示。圖表 15 信號庫基本器件庫主要有電阻、電容、電感、開關、變壓器、連接點等，如圖16所示。圖16 基本元件庫二極管庫主要有二極管、硅橋、可控硅等，如圖17所示。圖17 二極管庫晶體管庫主要有三極管、場效應管等。模擬集成電路庫主要有各類運算放大器、鎖相器等，如圖18所示。圖18 模擬集成電路庫混合集成電路庫主要有數模轉換、模數轉換、555定時器等。數字集成電路庫主要有74系列和4000系列集成電路等。邏輯門電路庫主要有各種常用的邏輯門等。數字器件庫主要有組合邏輯器件與時序邏輯器件等。指示器件庫主要有電流表、電壓表、數碼顯示器、指示燈、蜂鳴器等，如

6、圖19所示。圖19 指示器件庫控制器件庫主要有乘法器、除法器、限幅器等。儀器庫主要有數字萬用表、信號發生器、示波器等，如圖110所示。儀器庫的所有儀器均只有一個可使用，且當使用了儀器庫中的元件后，工具欄上的復制鍵功能失效。其它器件庫主要有保險絲、電子管、直流電機等。圖110 儀器庫15電路工作區電路工作區是對電路進行仿真實驗的工作平臺。使用時只要在該工作區建立或輸入我們要實驗的電路圖，打開電源開關后它就開始對電路的各項參數（包括各項電參數、失真、噪聲等）進行仿真。使用時一般將電壓電流表、信號發生器、示波器等儀器設備引入電路，做實時觀測，就像是用實物搭成的平臺一般。16電路描述區電路描述區是專門

7、用來記錄實驗的有關內容。如實驗名稱、實驗要求、實驗數據和結論等，相當于實驗報告。需要打開電路描述區時，可選擇“窗口（W）”菜單中的 “3描寫（Description）”命令，如圖110所示。圖110第二章 EWB基本操作第一節創建電路211元器件操作(1)元件的選用：打開元件庫欄，移動鼠標到需要的元件圖形上，按下左鍵，將元件符號拖拽到工作區，如圖21所示。圖21(2)元件的移動：移動鼠標到元件圖形上，按下左鍵，可將元件符號拖拽到所需位置。(3)元件的旋轉、反轉、復制和刪除：用鼠標單擊元件符號選定，利用菜單欄的復制和刪除按鈕，可將元件復制和刪除；利用工具欄的旋轉和反轉，可將元件旋轉和反轉。或單擊

8、右鍵激活彈出菜單，選定需要的動作，也可達到上述目的。（4）元器件的參數設置：選定該元件，雙擊左鍵彈出菜單選項Component Properties可以設定元器件的標簽（Label）、編號（Reference ID）、數值（Value）和模型參數（Model）、故障（Fault）等特性。圖2說明：編號（Reference ID）通常由系統自動分配，必要時可以修改，但必須保證編號的唯一性；例如：標簽（Label）的設置如圖22所示。電阻數值的設置如圖23所示（設置R1=310k）。圖2故障（Fault）選項可供人為設置元器件的隱含故障，包括漏電（Leakage）、短路（Short）、開路（Ope

9、n）、無故障（None）等設置，元器件故障的設置，如圖2-4所示。圖2212導線的操作主要包括：導線的連接、彎曲導線的調整、導線顏色的改變及連接點的使用。（1）導線的連接：鼠標指向元件的一個端點，出現小園點后，按下左鍵并拖拽導線到另一個元件的一個端點，出現小園點后松開鼠標左鍵。（）導線的刪除和改動：選定該導線，單擊鼠標右鍵，在彈出菜單中選delete，彈出對話框后確認，可將導線刪除 。或者用鼠標將導線的端點拖拽離開它與元件的連接點。（3）改變導線顏色：雙擊導線出現對話框后，可從其子菜單中選擇所需顏色。說明：連接點是一個小圓點，存放在無源元件庫中，一個連接點最多可以連接來自四個方向的導線，如圖2

10、5所示，而且連接點可以賦予標識。 向電路插入元器件，可直接將元器件拖曳放置在導線上，然后釋放即可插入電路中。213電路圖選項的設置方法與元器件的參數設置相同Circuit/Schematic Option對話框可設置標識、編號、數值、模型參數、節點號等的顯示方式及有關柵格（Grid）、顯示字體（Fonts）的設置，該設置對整個電路圖的顯示方式有效。其中節點號是在連接電路時，EWB自動為每個連接點分配的。設置好參數的單管放大電路如圖26所示。圖2-6 單管放大電路第二節常用儀器的使用EWB仿真軟件中為用戶提供了很多儀器，這里只介紹電壓電流表、數字多用表、信號發生、器示波器和波特圖儀。221 電壓

11、表和電流表從指示器件庫中，選定電壓表或電流表，用鼠標拖拽到電路工作區中，通過旋轉操作可以改變其引出線的方向。雙擊電壓表或電流表可以在彈出對話框中設置工作參數。電壓表和電流表可以選用多個，如圖27所示。圖2-7 單管放大電路工作點的測試222 數字多用表數字多用表的量程可以自動調整。下圖是其圖標和面板。數字表多用表的圖標和面板從打開的面板上選Setting 按鈕可以設置其參數，數字多用表的參數有：電流表的內阻、電壓表的內阻、電阻表的工作電流和分貝表標準電壓值等，如圖28所示。圖28 223信號發生器信號發生器可以產生正弦波、三角波和方波信號，雙擊圖標便出現面板圖標，并可設置其有關參數，其圖標和面

12、板如圖29所示。圖29224示波器示波器為雙蹤模擬式，其圖標如圖210所示。圖210 示波器圖標雙擊示波器圖標會出現其面板圖標如圖211所示。圖211 示波器面板其中：Expand 面板擴展按鈕， Time base 時基控制， Trigger 觸發控制，包括：Edge 上（下）跳沿觸發 Level 觸發電平 觸發信號選擇按鈕：Auto（自動觸發按鈕）；A、B（A、B通道觸發按鈕）；Ext（外觸發按鈕） X（Y）position X（Y）軸偏置；Y/T、B/A、A/B顯示方式選擇按鈕（幅度/時間、B通道/A通道、A通道/B通道）；AC、0、DC Y軸輸入方式按鈕（AC、0、DC）。如何讀取數據

13、：1我們從圖211中可粗略地讀出A、B通道的數據如下：A波的幅度為:5mv/div×1 div =5 mv ；B波的幅度為:10mv/div×1.7 div =17 mv ；A、B波的周期為T=0.5ms/div×2div=1.0ms。2從儀器上精確讀數：點擊圖211中的面板擴展按鈕（Expand），可出現如圖212的擴展面板。圖212分別移動滑動“指示針1”和“指示針2”至A波和B波的峰點處，圖212中，儀器上出現“VA1=4.9377mv，VB2=17.4125mv ”等有關數據，就是A波和B波的電壓幅值。圖213再次移動“指示針1”和“指示針2”至A波或B波

14、的相鄰現兩峰點處，便可準確讀出A波或B波的周期，如如圖213所示電路中，“T2-T1=1000.0000s=1.0ms”便是B波的周期。225波特圖儀波特圖儀類似于實驗室的掃頻儀，可以用來測量和顯示電路的幅度頻率特性和相位頻率特性。波特圖儀的圖標如圖214所示。圖214 波特儀圖標波特圖儀有IN和OUT兩對端口，分別接電路的輸入端和輸出端。每對端口從左到右分別為+V端和-V端，其中IN端口的+V端和-V端分別接電路輸入端的正端和負端，OUT端口的+V端和-V端分別接電路輸出端的正端和負端 (注:這種接法與實用掃頻儀的接法不同實用掃頻儀的IN端口接電路的輸出端，而OUT端口接電路的輸入端) 。此

15、外,在使用波特圖儀時，必須在電路的輸入端接入AC（交流）信號源，但對其信號頻率的設定并無特殊要求，頻率測量的范圍由波特圖儀的參數設置決定。 雙擊波特儀的圖標會出現其面板圖標，如圖215所示。圖215 波特儀面板其中：Magnitude（Phase）- 幅頻（相頻）特性選擇按鈕；Vertical（Horizontal）Log/Lin - 垂直（水平）坐標類型選擇按鈕（對數/線性）；F（I）- 坐標終點（起點）。第三章 電路仿真實驗例一: 放大器靜態工作點的測量1.電路仿真前的準備工作：取出對應的元器件，將電路搭接好，設置好元器件的參數等，電路搭接好的電路如圖31所示。圖 31 放大器靜態工作點測

16、試電路2.電路仿真的啟動、暫停和停止：啟動：單擊工作臺右左上方的電源開關，就可啟動電路工作，開始仿真，啟動后各測量儀表即有數值演示，如圖32所示（圖中電流表M4的數值為負值，說明該電流表反接）。暫停與恢復：單擊電源開關下方的Pause按鈕，它立刻變為凹進的Resume按鈕，則暫停仿真。如果要繼續仿真，再單擊Resume按鈕即可恢復。停止：在啟動狀態，再單擊一次電源開關，即可停止電路仿真。圖32 放大器靜態工作點的測試仿真3改變參數繼續仿真：如改變基極偏置，可雙擊Rb，會出現如圖33所示的對話框（Rb=50K×40%=20K），單擊確定后又開始新一輪的仿真。圖334.記錄仿真數據：將仿

17、真得出的有關數據按要求記錄在電路描述區里。電路描述區的打開：點擊【窗口】菜單的【3描寫】命令即可彈出電路描述區,其內容如下：項目名稱：放大器靜態工作點的測量項目要求：改變基極偏置電阻值，測量放大器靜態工作點的變化。結論：共射極放大器靜態工作點： 計算公式：Rb= bQ = IcQ = VceQ =理論值： Rb= bQ = IcQ = VceQ =實測值：Rb= bQ = IcQ = VceQ =Rb=20k時，改變基極電源電壓（、），放大器工作點的變化：計算公式：Rb= bQ = IcQ = VceQ =理論值： Rb= bQ = IcQ = VceQ =實測值： Rb= bQ = IcQ = VceQ =例二：放大器的交流放大倍數與頻率特性