基于EWB的电工电子技术仿真分析探索.docVIP

【摘要】文章介绍了EWB软件在电工电子线路功能仿真的使用方法，指出了EWB在电路设计中出现问题的解决方法。 　　【关键词】EWB；仿真；电子技术 　　一、EWB简介 　　电子工作平台（EWB）软件（现称为Multisim）是加拿大Interactive Image Technologies公司于20世纪80年代末至90年代初推出的电路仿真虚拟电子工件平台软件。EWB是一种功能强大的设计软件，它可以为设计者进行计算机辅助设计、模拟、分析和验证提供所需要的各种元器件及仪表。特别是在电子技术领域，不需要昂贵的实验设备，即可在计算机提供的安全、有效的设计环境中，对电路结构和设计观念进行修正，方便地更换适合电路要求所需要的元器件，快速地反映出所设计电路的性能。它具有如下四个特点： 　　1．采用直观的图形界面创建电路，可在计算机屏幕上模拟仿真实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件和电路需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。 　　2．EWB具有完整的混合模拟与数字模拟功能，可任意在系统中集成数字及模拟元器件。EWB能自动进行信号转换。在输出信号的观察上，EWB具备即时显示的功能。 　　3．EWB软件带有丰富的元器件库，可提供多种电路分析方法。 　　4．EWB具有虚拟的仪表设备，包含函数信号发生器、万用电表、示波器和逻辑分析仪等，可具体的模拟实际的测量情况。利用EWB提供的虚拟仪器可以用比在实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器的测量方法。 　　二、EWB在电工电子技术功能仿真中应用 （一）EWB在电工技术功能仿真中的应用 　　下面以图（1）R-C串联电路在直流电压作用下的充放电过程为例，介绍EWB在电路理论中的应用。设初始时刻电容C1端电压为零，充电时间常数τ1=R1C。首先将开关切换到充电位置（按动Space空格键），当经过3τ1-5τ1时,可以认为充电过程基本结束,电路进入稳定状态。然后切换开关（按动Space空格键）到放电位置，放电时间常数τ2=R2C。同理，当电路经过3τ2-5τ2时,可以认为放电过程基本结束,电路进入稳定状态。由于R2?R1，故图（2）中的放电时间大于充电时间。EWB的实现过程如下：1.从元器件库中调用所需元件。2.首先选取电源、电阻、电容等基本元件：方法是从主窗口元器件库栏单击相应元件图标，即可打开对应的元件库，按住鼠标左键不放，用鼠标把要用的元件拖到工件区。 　　其次修改元件的属性：方法是先选中直流电压、电阻、电容等元件使之变为红色，然后单击元件或直接双击元件，在出现的元器件特征对话框中选择Value标签，输入对应电压、电阻或电容的值，然后“确定”关闭对话框。此外若是交流电源还需设置频率、初始相位等。 　　最后是元件的位置的修改：选中要平移的元件，然后用鼠标将它拖到工作区合适的位置即可。如果要移动多个元件，则可拖动鼠标画一个矩形，将要移动的元器件框起来，便可同时选中它们。这样当拖动其中一个元器件进行移动时，所有被选中的元器件将同时移动。另外工具栏上有三种旋转图标：逆时针旋转900，水平反转和垂直反转。选中要旋转的器件，单击工具栏上的转动图标即可。 　　（二）连接线路及导线的调整 　　首先是元件引脚间的连线：用鼠标指向一个元件引脚时会出现一个小连接点，此时按下鼠标左键拖至另一个元件引脚，当再次出现小连接点时，放开鼠标，连线便连接好了。 　　其次是元件与导线连接：从元件引脚开始，指针指向该引脚并点击，然后拖向所要连接的线路上再点击，系统不但自动连接两个点，同时在所连接线路的交叉点上自动放置一个接点。如果两条线只是交叉而过，不会产生连接点，即两条交叉线并不相连接。 　　导线的调整包括连线的删除、改接、移动和颜色的改变。删除某条线，只要把该连线的一端从连接点移开，就可删除该条线。改接线路，只要把要改接的连线从原连接点移开，并直接移到新的连接点，就完成了连线的改动。要移动某条线路，只要将鼠标指针指向该线路，然后按下鼠标左键，此时鼠标指针变为一个双向箭头，并跨于连线上，这时拖动鼠标就可移动连线。若要改变元件导线的颜色，首先鼠标指针指向该导线，双击鼠标左键打开导线属性对话框，然后单击“Set Wire Color”命令，在出现的颜色选项框中选取所要采用的颜色，然后点击“确定”即可。当导线颜色改变时，与导线相连的虚拟仪器输出波形颜色也随之改变，这样有利于查错和读取波形数据。以上操作也可以用鼠标右键通过快捷菜单实现。 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　图（1） 图（2） 　　 　　（三）虚拟示波器的连接 在电路图完成后，还需连接一个EWB具有的虚拟示波器来分析和观察电压的波形。在已连接好的电路