EWB基礎(chǔ)教程
1.創(chuàng)建電路
(1)元器件操作
元件選用:打開元件庫欄,移動鼠標(biāo)到需要的元件圖形上,按下左鍵,將元件符號拖拽到工作區(qū)。
元件的移動:用鼠標(biāo)拖拽。
元件的旋轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、復(fù)制和刪除:用鼠標(biāo)單擊元件符號選定,用相應(yīng)的菜單、工具欄,或單擊右鍵激活彈出菜單,選定需要的動作。
元器件參數(shù)設(shè)置:選定該元件,從右鍵彈出菜單中選Component Properties可以設(shè)定元器件的標(biāo)簽(Label)、編號(Reference ID)、數(shù)值(Value)和模型參數(shù)(Model)、故障(Fault)等特性。
說明:①元器件各種特性參數(shù)的設(shè)置可通過雙擊元器件彈出的對話框進(jìn)行; ②編號(Reference ID)通常由系統(tǒng)自動分配,必要時可以修改,但必須保證編號的唯一性; ③故障(Fault)選項可供人為設(shè)置元器件的隱含故障,包括開路(Open)、短路(Short)、漏電(Leakage)、無故障(None)等設(shè)置。
(2)導(dǎo)線的操作
主要包括:導(dǎo)線的連接、彎曲導(dǎo)線的調(diào)整、導(dǎo)線顏色的改變及連接點(diǎn)的使用。
連接:鼠標(biāo)指向一元件的端點(diǎn),出現(xiàn)小園點(diǎn)后,按下左鍵并拖拽導(dǎo)線到另一個元件的端點(diǎn),出現(xiàn)小園點(diǎn)后松開鼠標(biāo)左鍵。
刪除和改動:選定該導(dǎo)線,單擊鼠標(biāo)右鍵,在彈出菜單中選delete ?;蛘哂檬髽?biāo)將導(dǎo)線的端點(diǎn)拖拽離開它與元件的連接點(diǎn)。
說明:①連接點(diǎn)是一個小圓點(diǎn),存放在無源元件庫中,一個連接點(diǎn)最多可以連接來自四個方向的導(dǎo)線,而且連接點(diǎn)可以賦予標(biāo)識; ②向電路插入元器件,可直接將元器件拖曳放置在導(dǎo)線上,然后釋放即可插入電路中。
(3)電路圖選項的設(shè)置
Circuit/Schematic Option對話框可設(shè)置標(biāo)識、編號、數(shù)值、模型參數(shù)、節(jié)點(diǎn)號等的顯示方式及有關(guān)柵格(Grid)、顯示字體(Fonts)的設(shè)置,該設(shè)置對整個電路圖的顯示方式有效。其中節(jié)點(diǎn)號是在連接電路時,EWB自動為每個連接點(diǎn)分配的。
2.使用儀器
(1) 電壓表和電流表
從指示器件庫中,選定電壓表或電流表,用鼠標(biāo)拖拽到電路工作區(qū)中,通過旋轉(zhuǎn)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(shè)置工作參數(shù)。電壓表和電流表可以多次選用。
(2) 數(shù)字多用表
數(shù)字多用表的量程可以自動調(diào)整。下圖是其圖標(biāo)和面板。
其電壓、電流檔的內(nèi)阻,電阻檔的電流和分貝檔的標(biāo)準(zhǔn)電壓值都可以任意設(shè)置。從打開的面板上選Setting 按鈕可以設(shè)置其參數(shù)。
(3)示波器
示波器為雙蹤模擬式,其圖標(biāo)和面板如下圖所示。
其中:
Expand ---- 面板擴(kuò)展按鈕;
Time base ---- 時基控制;
Trigger ---- 觸發(fā)控制;包括:
?、貳dge ---- 上(下)跳沿觸發(fā)
?、贚evel ---- 觸發(fā)電平
?、塾|發(fā)信號選擇按鈕:Auto(自動觸發(fā)按鈕);A、B(A、B通道觸發(fā)按鈕);Ext(外觸發(fā)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)。
(4)信號發(fā)生器
信號發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦、三角波和方波信號,其圖標(biāo)和面板如下圖所示??烧{(diào)節(jié)方波和三角波的占空比。
(5)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(biāo)和面板如下圖所示。
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(fù)端,OUT端口的+V端和-V端分別接電路輸出端的正端和負(fù)端。此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(shè)定并無特殊要求,頻率測量的范圍由波特圖儀的參數(shù)設(shè)置決定。
其中:
Magnitude(Phase)---- 幅頻(相頻)特性選擇按鈕;
Vertical(Horizontal)Log/Lin ---- 垂直(水平)坐標(biāo)類型選擇按鈕(對數(shù)/線性);
F(I)---- 坐標(biāo)終點(diǎn)(起點(diǎn))。
3.元件庫中的常用元件
EWB帶有豐富的元器件模型庫,在電路分析軟件實驗中要用到的元件及其參數(shù)的意義如下。
(1) 信號源
元件名稱 | 參數(shù) | 缺省設(shè)置值 | 設(shè)置范圍 |
電池(直流電壓源) | 電壓V | 12V | uV—kV |
直流電流源 | 電流I | 1A | uA—kA |
交流電壓源 | 電壓 | 120V | uV—kV |
交流電流源 | 電流I | 1A | uA—kA |
電壓控制電壓源 | 電壓增益E | 1V/V | mV/V—kV/V |
電壓控制電流源 | 互導(dǎo)G | 1S | mS—MS |
電流控制電壓源 | 互阻H | 1W | mW—MW |
電流控制電流源 | 電流增益F | 1A/A | mA/A—kA/A |
(2)基本元件
元件名稱 | 參數(shù) | 缺省設(shè)置值 | 設(shè)置范圍 |
電阻 | 電阻值R | 1kW | W—MW |
電容 | 電容值C | uF | pF—F |
電感 | 電感值L | 1mH | uH—H |
線性變壓器 | 匝數(shù)比 (初級/次級)N漏感LE | 2 | |
開關(guān) | 鍵 | Space | A—Z,0-9,Enter,Space |
延遲開關(guān) | 導(dǎo)通時間Ton | 0.5S | pS—S
|
4、元器件庫和元器件的創(chuàng)建與刪
對于一些沒有包括在元器件庫內(nèi)的元器件,可以采用自己設(shè)定的方法,自建元器件庫和相應(yīng)元器件。
EWB自建元器件有兩種方法:一種是將多個基本元器件組合在一起,作為一個"模塊"使用,可采用下文提到的子電路生成的方法來實現(xiàn);另一種方法是以庫中的基本元器件為模板,對它內(nèi)部參數(shù)作適當(dāng)改動來得到,因而有其局限性。
若想刪除所創(chuàng)建的庫名,可到EWB的元器件庫子目錄名"Model"下,找出所需刪除的庫名,然后將它刪除。
5、 子電路的生成與使用
為了使電路連接簡潔,可以將一部分常用電路定義為子電路。方法如下:首先選中要定義為子電路的所有器件,然后單擊工具欄上的生成子電路的按鈕或選擇Circuit/Create Subcircuit命令,在所彈出的對話框中填入子電路名稱并根據(jù)需要單擊其中的某個命令按鈕,子電路的定義即告完成。所定義的子電路將存入自定義器件庫中。
一般情況下,生成的子電路僅在本電路中有效。要應(yīng)用到其它電路中,可使用剪貼板進(jìn)行拷貝與粘貼操作,也可將其粘貼到(或直接編輯在)Default.ewb文件的自定義器件庫中。以后每次啟動EWB,自定義器件庫中均自動包含該子電路供隨時調(diào)用。
6、幫助功能的使用
EWB提供了豐富的幫助功能,選擇Help/Help Index命令可調(diào)用和查閱有關(guān)的幫助內(nèi)容。對于某一元器件或儀器,"選中"該對象,然后按F1鍵或單擊工具欄的幫助按鈕,即可彈出與該對象相關(guān)的內(nèi)容。建議充分利用幫助內(nèi)容。
7、基本分析方法
(1)直流工作點(diǎn)的分析
直流工作點(diǎn)的分析是對電路進(jìn)行進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)。在分析直流工作點(diǎn)之前,要選定Circuit/Schematic Option中Show nodes(顯示節(jié)點(diǎn))項,以把電路的節(jié)點(diǎn)號顯示在電路圖上。
(2)交流頻率分析
交流頻率分析即分析電路的頻率特性。需先選定被分析的電路節(jié)點(diǎn),在分析時,電路的直流源將自動置零,交流信號源、電容、電感等均處于交流模式,輸入信號也設(shè)定為正弦波形式。
(3)瞬態(tài)分析
瞬態(tài)分析即觀察所選定的節(jié)點(diǎn)在整個顯示周期中每一時刻的電壓波形。在進(jìn)行瞬態(tài)分析時,直流電源保持常數(shù),交流信號源隨著時間而改變,電容和電感都是能量儲存模式元件。在對選定的節(jié)點(diǎn)作瞬態(tài)分析時,一般可先對該節(jié)點(diǎn)作直流工作點(diǎn)的分析,這樣直流工作點(diǎn)的結(jié)果就可作為瞬態(tài)分析的初始條件。
(4)傅里葉分析
傅里葉分析用于分析一個時域信號的直流分量、基頻分量和諧波分量。一般將電路中交流激勵源的頻率設(shè)定為基頻,若在電路中有幾個交流源時,可以將基頻設(shè)定在這些頻率的最小公因數(shù)上。
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