实用电工电子基本能力训练与实践活动讲座(参考资料2模.doc

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1、模拟电路仿真实验信息时代的来临，知识经济时代的来临，以计算机技术的发展为主导，使信息的存贮、传播利用的科学技术产生了革命性的变革，这就带来了两点要求：一是培养的人才必须适应信息时代的发展，必须教会学生掌握信息技术，例如计算机辅助设计、虚拟现实等先进技术手段；二是教学过程涉及信息的存贮、传播和利用，所以信息技术的发展就为教学提供了更加先进的手段，例如计算机辅助教学、虚拟实验、电子教材等，利用这些手段可以使得教学工作的效率和效益进一步提高。无论是第一个要求还是第二个要求，都需要根据信息技术的发展更新教学设备，改革教学方式方法，改善教学手段和教学设备严重落后的状况。第一节 电子工作平台概述 从事电子

2、产品设计、开发等工作的人员，经常要求对所设计的电路进行实物模拟和调试。其目的，一方面是为了验证所设计的电路是否能达到设计要求的技术指标，另一方面，通过改变电路中元器件的参数，使整个电路性能达到最佳值。以往的电路设计模拟，常常是制作一块模拟试验板，在这块板上用实际元器件进行试验和调试。取得数据后，再来修正原设计的电路参数，直至达到设计提出的要求。但由于受工作场地、仪器设备和元器件品种。数量的限制，有些试验往往无法及时完成。这样既影响工作的顺利进行，又束缚了设计人员的手脚。为了克服上述困难，加拿大 Interactive Image Technologies公司于 20世纪 80年代末、90年代初

3、推出了专门用于电子线路仿真的“虚拟电子工作台”（Electronics Workbench）软件，它可以将上述不同类型的电路组合成混合电路进行仿真。 与其他的电路仿真软件相比较，Electronics Workbench具有界面直观操作方便等优点，它改变了有些电路仿真软件输人电路采用文本方式的不便之处，创建电路、选用元器件和测试仪器等均可以直接从屏幕图形中选取，而且测试仪器的图形与实物外形基本相似。实验证明，具有一般电子技术基础知识的人员，只要几个小时就可学会Electronics Workbench的基本操作，从而大大提高了电子设计工作的效率。 Electronics Workbench还是

4、一种非常优秀的电子技术实训工具，因为掌握电子技术，不仅需要理论知识，而且更重要的是通过实际操作来加深对内容的理解。作为电子类相关课程的辅助教学和实训手段，它不仅可以弥补实验仪器、元器件缺乏带来的不足，而且排除了原材料消耗和仪器损坏等因素，可以帮助学生更快、更好地掌握课堂讲述的内容，加深对概念、原理的理解，弥补课堂理论教学的不足，而且通过电路仿真，可以熟悉常用电子仪器的测量方法，进一步培养学生的综合分析能力、排除故障能力和开发、创新能力。Electronics Workbench最明显的特点是仿真的手段切合实际。选用元器件和仪器与实际情形非常相近。绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均

5、可直接从屏幕上选取，而且仪器的操作开关、按键同实际仪器的极为相似，因此特别容易学习和使用。而且通过电路仿真，既掌握了电路的性能，又熟悉了仪器的使用方法。 Electronics Workbench的元器件库不仅提供了数千种电路元器件选用，而且还提供了各种元器件的理想值，因此仿真的结果就是该电路的理论值。这对于验证电路的原理和电子类课程的教学与实验极为方便。同时也可以新建或扩充已有的元器件库，而且建库所需的元器件参数可从生产厂商的产品使用手册中查到，因此大大方便了使用人员。电子设计自动化（Electronic Design Automation，简称EDA）即是以 CAA，CAD为基础的电子电路

6、设计技术。随着集成电路和计受机的迅速发展，EDA技术已渗透到电了系统和专用集成电路设计的各个环节。一个能完成复杂的超大规模集成电路（VLSI）设计的EDA系统，需要更加丰富的CAA和CAD软件。从高层次的数字电路的自动综合，数字系统的仿真，模拟电路仿真，直到不同层次版图级设计和校验，各种设计软件完成自顶向下的VLSI设计的全过程。计算机的发展促进了大规模、超大规模集成电路的发展，大规模集成电路的发展反过来又促进计算机的发展，相应的 EDA开发工具更是应运而生。利用现场可编程逻辑器件（FPGA，CPLD等）开发工具在实验室里就可以设计出专用集成电路，以硬件描述语言（VHDL）为输出方式的高层次数

7、字系统综合工具已广泛用于VLSI的设计中，使电了设计的自动化程度越来越高。对于从事电路设计及相关领域的工作人员来说，掌握并应用EDA工具，是非常必要的。EWB窗口功能简介一、Electronics Workbench 软件界面启动EWB，可以看到其主窗口，如图121所示。从图中可以看出，EWB模仿了一个实际的电子实验台。主窗口中最大的区域是电路工作区，在这里可以进行电路的连接和测试。在电路工作区的下方是阐述区，可用来对电路进行注释和说明。工作区的上面是菜单栏、工具栏和元器件库栏。从菜单栏可以选择电路连接、实验所需的各种命令。工具栏包含了常用的操作命令按钮。元器件库栏包含了电路实验所需的各种元器

8、件与测试仪器。通过鼠标器操作即可方便地使用各种命令和实验设备。按下“启动停止”开关或“暂停恢复”按钮可以方便地控制实验的进程。图121 Electronics Workbench 软件界面二、元件库栏EWB零部件箱（Parts Bin）提供了非常丰富的元器件库及各种常用测试仪器，给电路仿真实验带来了极大的方便。如图122所示。在工作区上面，按元器件的类别，共有10个部件箱，如下图所示。从左至右有子电路箱、电源箱、无源元件箱、二极管及整流电路、晶体管箱、模拟IC、4个数字逻辑部件箱，还有显示元件箱、函数元件箱及机电元件箱这10个零部件箱。每个零部件箱里都有常用的同类型元器件，使用某个元器件时，只

9、要打开相应的零部件箱，就有各种型号的元器件IC等供选择。一般打开的部件箱位于工作区的左侧，可以滚动、缩放。需要某个元件时，用鼠标单击选择，并拖至工作区；若删除这个元件，可单击它变成高亮，然后在Edit菜单中选择Delete或按Del键。图122 EWB的元件库栏三、信号源库图123 信号源库分布栏四、基本元件库图124 基本元件库分布栏五、二极管库图125 二极管库分布栏六、模拟集成电路库图126 模拟集成电路库分布栏七、指示器件库在各类指示器中，包括了各类输出监测显示器、电压表、电流表、逻辑探针、七段数码管、蜂鸣器及条码显示器，以供选择。 图127 指示器件库分布栏八、模拟IC、数模混合、I

10、C数字IC EWB提供模拟IC主要是各种运算放大器、比较器及锁相环电路等。而EWB提供的数字IC主要是74系列和4系列的数字集成电路。数模混合IC部件包括A/D、D/A变换器、单稳压触发器及555定时电路等。 图128 模拟IC、数模混合、IC数字IC分布栏九、基本数字门和数字逻辑电路EWB提供了各类数字门、各种触发器、多路开关、移位寄存器、计数器及算术处理单元等。 图129 基本数字门和数字逻辑电路十、单元电路EWB提供了各类内建电压、电流信号处理单元电路，如积分器、微分器、乘法器、除法器及其它功能单元电路等。图1210 单元电路分布栏十一、其它元件EWB除了提供以上所各类元件外，按实际电路

11、系统设计和测试的需要，还提供了其它的一些辅助性元件，如保险丝、传输线、直流马达等，放在其它元件库中。图1211 其它元件分布栏十二、测试仪表在零部件箱的右侧是测试仪表（Instrument）区，如图1212所示。在它里面存放有 7种测试仪表可供使用，它们是万用表（Multimater）、函数发生器（Function Generator）、示波器（Oscilloscope）、频率特性测试仪（Bode Plotter）、字发生器（Word Generator）、逻辑分析仪（Logic Analyzer）和逻辑转换器（logle Converter）。另外，显示器零部件箱中还有两种测试仪表，电压表（

12、Voltmeter）和电表（Ammeter）。当需要使用某种仪表时，图1212测试仪表分布栏只要从测试仪表区中把需要的测试仪表拖放到工作区并连接到电路上，再根据测试情况调整仪器状态，打开电源开关，电路开始仿真，测试仪表即可显示测量结果。(一) 数字多用表的使用（） 电压表和电流表从指示器件库中，选定电压表或电流表，用鼠标拖拽到电路工作区中，通过旋转操作可以改变其引出线的方向。双击电压表或电流表可以在弹出对话框中设置工作参数。电压表和电流表可以多次选用。数字多用表的量程可以自动调整。下图是其图标和面板。其电压、电流档的内阻，电阻档的电流和分贝档的标准电压值都可以任意设置。从打开的面板上选Sett

13、ing 按钮可以设置其参数。图1213 数字万用表示意图 这是一种自动调整量程的数字多用表。其电压档、电流档的内阻、电阻档的电流值和分贝档标准电压值都可任意进行设备。1、 万用表的调节万用表的选择项：l 测试类型(Meter Type)：A（电流）、V（电流）、W（电阻）、dB（分贝）。l 信号方式（Signal）：AC（交流）、DC（直流）l 设置（Setting）：用于设置内阻等。2、使用万用测量电流（A）选择A，将万用表作安培表使用，并将安培表串联到测量电路中。仿真后，万用表显示为被测电流值。若要测量另一支路电流，需重新连接万用表并再次仿真。安培表的内阻预设为lmW，如果需要，可以单击S

14、ettings按钮重新设置。3用万用表测量电压（V）选择V，将万用表作为电压表使用。将电压表并接在电路中需要测量的两个节点上，电路仿真，万用表显示电路中两节点之间的电压。电压表的内阻设为很高的值（1MW），如果需要改变，可以单击Settings按钮重新设置。电路仿真被激活后，可以将电压表接到其他节点去测量电压。4用万用表测量电阻（W）选择W，将万用表作为欧姆表使用。此时要将万用表设置成DC，而且须保证被测元件或网络和信号源断开，并且不和其他元件或网络并联。将万用表连接到被测元件或网络两端，万用表显示电阻值。5用万用表测量分贝损失（dB）选择 dB，用于测量电路中两点之间的分贝损失。 dB=20

15、lg(V1-V2)分贝标准其中 V1为接到“十”端的电位。V2为接到“一”端的电位，分贝基准（零分贝）预设为1V，如果需要，可以单击Settings按钮重新设置。6万用表的交流模式（AC）选择正弦波符号“”，万用表处于交流模式。测量值为交流信号电压或电流的有效值，此时信号中的直流成分被去掉。7万用表的直流模式（DC）选择直流符号“一，万用表处于直流模式。测量电路中直流信号电压或电流，交流成分被去掉。8万用表的设置（Settings）万用表的Settings按钮，用于万用表内部参数设置，如电压表和电流表的内阻、欧姆表的内部电流以及分贝基准。这些值的预设与实际万用表相近。这些参数接近理想值，故对电

16、路的影响可以忽略。注意：在低阻电路中应避免使用非常高内阻的电压表，在高阻电路中应避免使用非常低内阻的电流表，否则在仿真过程中将引入较大的截断误差。 (二) 函数发生器函数发生器（Function Generator）是一个多波形电压源，它能产生正弦波、方波、三角波三种电压信号。其图标和面板如图12-14所示。可调节方波和三角波的占空比。使用时可以调节信号Frequency（频率）、Duty cycle(占空比)、Amplitude(幅度)、Offset（直流偏置）等。图1214 函数发生器示意图Electronics Workbench提供很宽的频率调节范围，可覆盖音频至雷达信号频率范围。函数

17、发生器有三个外接端子：“十”、“一”和common。1调节函数发生器（1）波形选择将函数发生器放大显示，单击上面二种波形（正弦、三角、方波）的一种即可。对三角波和方波可以调节占空比改变波形得到锯齿波和脉冲。（2）频率调节函数发生器的频率调节范围为 1Hz999 MHz。调节函数发生器的输出信号频率，首先放大显示函数发生器，然后单击频率调节按钮改变输出频率；也可以单击频率数值框直接输入所需要频率的数值。（3）占空比调节 调节占空比只影响三角波和方波。占空比的调节范围为l99。调节时单击占空比，调节按钮改变占空比。（4）直流偏置调节信号直流偏置表示在输出信号上叠加的直流分量。调节范围为一99999

18、9 kV。（5）信号幅度调节信号幅度表示输出信号从直流电平（偏置）到其峰值的电压。如果在common和“”或“一”之间输出，则信号的峰一峰值为信号幅度的2倍；如果在“十”和“一”之间输出，则信号的峰一峰值为信号幅度的4倍。2函数发生器的连接端（l）“”端（正端）从“”端又上公共端，common输出信号是以选定的幅度、占空比、偏置方向向输出信号。（2）common端（公共端） common端提供参考电平，一般应为“地”电平。（3）“一”端（负端） 从“一”端对公共端，common输出信号是以选定的幅度、占空比、偏置方向反向输出信号。 (三) 示波器示波器共有4个对外连接端子，A（Channel）

19、通道输入、B（Channel）通道输入、信号地和外触发输入端，即为双踪示波器。下图为示波器（OsclloscoPe）的外形图和图标。1、连接示波器图1215 示波器示意图其中：Expand - 面板扩展按钮；Time base - 时基控制；Trigger - 触发控制；包括：Edge - 上（下）跳沿触发Level - 触发电平触发信号选择按钮：Auto（自动触发按钮）；A、B（A、B通道触发按钮）；Ext（外触发按钮）X（Y）position - X（Y）轴偏置；Y/T、B/A、A/B - 显示方式选择按钮（幅度/时间、B通道/A通道、A通道/B通道）；AC、0、DC - Y轴输入方式按钮

20、（AC、0、DC）。2、调节示波器 示波器的调节可以在仿真过程中进行，也可以在仿真过程中将示波器重新连接到其它节点测量，示波器的显示功能自动刷新。要想对信号波形仔细观察，可以在分析菜单的分析选项（Analysis Options）对话框中单击仪表 (Instruments）功能，在示波器（Oscilloscope）选项中选择 Pause after each screen将波形停住。 （1）示波器时基扫描 时基（Time base）用于设置示波屏上的横轴(X轴），调节范围为0nsDiv0.5 sDiv。 为了得到清晰的波形显示，在仿真之前应根据信号工作频率，将示波器的时基调到合适的数值。 （2

21、）示波器X轴位移 示波器X轴位移（X position）决定信号在X轴的起点位置。X position=0，信号起点为示波器屏幕的最左边；X position0，信号起点往右移；X position0，信号起点往左移。 （3）示波器的接地点 示波器的参考点设定为接地点（Ground），使用时，接地点可以不接，但是电路中必须有接地点，否则示波器不能正确显示。若以其他点（电平）作为参考点，则须将此参考点接示波器的接地点。 （4）示波器的触发示波器的触发(Trigger）决定何时显示波形，如果看不到波形，可将触发设为自动（Auto）。示波器触发的边沿（Edge）按钮决定是从上升沿开始还是从下降沿开始

22、。触发电平(Level)表示触发器必须超过该值示波器才开始显示。触发方式Auto，A，B和Exit 表示使用何种触发信号。选用Auto表示自动触发；单击A或B可使用一个通道的信号作触发信号；单击Exit表示使用外触发。（5）示波器的Y“轴衰减示波器Y轴衰减（VDiv；伏特每格）决定示波的Y轴尺度。调节范围为001 mVDiv5.0 kVDiv。每个通道可单独调节。为了显示清楚，Y轴衰减应与显示信号电压幅度相适应。（6）示波器Y轴位移示波器Y轴位移（Y position）控制示波器垂直方向的原点。Y轴位移的调围在-3.003.00。Y position=0，表示垂直原点在示波屏垂直方向的中点；Y

23、 position0，原点向上移；Y position0原点向下移。A，B两个通道的垂直原点可以分开设置。 （7）示波器的输入耦合方式AC，0，DC AC 仅显示信号的交流成分。 0 显示示波器Y轴原点位置，即无信号输入示波器。 DC 显示信号的交流与直流叠加信号。 （8）示波器的显示方式YT，AB，BA YT 表示显示时间信号，横轴为时间轴，纵轴为信号幅度。BA或AB 显示两通道信号之间的关系，这时横轴为一通道（B或A）信号电压，纵轴为另一通道（A或B）信号电压，此时时基不起作用，X轴由相应通道的衰减控制。（9）示波器扩展显示Expand单击示波器面板上部的Expand按钮，可将示波器屏幕扩

24、展开来显示。此时示波屏上的两条十字线可用来定位，以准确读出该位置的波形数值。屏幕的下方分别显示有两条十字线位置的时间、变量及两线之间的差。 (四) 波特图仪的使用波特图仪类似于实验室的扫频仪，可以用来测量和显示电路的幅度频率特性和相位频率特性。波特图仪的图标和面板如图1216所示。1、波特图仪的连接波特图仪有IN和OUT两对端口，分别接电路的输入端和输出端。每对端口从左到右分别为+V端和-V端，其中IN端口的+V端和-V端分别接电路输入端的正端和负端，OUT端口的+V端和-V端分别接电路输出端的正端和负端。此外在使用波特图仪时，必须在电路的输入端接入AC（交流）信号源，但对其信号频率的设定并无

25、特殊要求，频率测量的范围由波特图仪的参数设置决定。电路启动后可以修改波特图仪的参数设置（如坐标范围）及其在电路中的测试点，但修改以后建议重新启动电路，以确保曲线显示的完整与准确。图1216 波特图仪示意图其中：Magnitude（Phase）- 幅频（相频）特性选择按钮；Vertical（Horizontal）Log/Lin - 垂直（水平）坐标类型选择按钮（对数/线性）；F（I）- 坐标终点（起点）。2调节频率特性测试仪（1）测量模式幅度（Magnitude）或相位（Phase）单击Magnitude按钮或Phase按钮，则频率将性测试仪显示的就是输出输入的幅频特性或相频特性。（2）显示坐标

26、对数（Log）或线性（Lin）选择Log或Lin按钮，设置频率特性测试仪的横轴（频率）和纵轴（增益或相位差）是按对数坐标还是按线性坐标定标。如果分析的频率范围较大，宜采用对数坐标。对数坐标中，增益的单位是分贝（dB）。（3）垂直显示范围频率特性测试仪的垂直显示范围由垂直（Vertical）终点 F和垂直（Vertical）起点I来调节。测量幅频特性时，垂直轴显示输出与输入电压之比（UOUTUIN），线性坐标时单位为比值，对数坐标时单位为分贝（dB）。测量相频特性时，垂直轴显示输出与输入电压间的相位差，单位为度。（4）测试频率范围 频率特性测试仪的横轴显示频率，调节水平（Horizontal）终

27、点F和起点I来设置测试频率范围。（5）读取频率特性 连接好频率特性测试仪后激活电路，计算机将按照设置的频率范围进行仿真，仿真结束将频率特性显示在屏幕上，如图1217所示。为了准确读出某频率点的数值，可将十字线移到此频率点，这时此点频率、增益或相位差将显示在频率特性测试仪的右伟。移动十字线可单击频率特性测试仪底部的箭头，也可以将十字线从最左边拖动到所需的位置。图1217 相频特性与幅频特性图在EWB中，利用分析（Analysis）菜单的AC Frequency选项对电路进行交流小信号分析，其分析结果示于工作区，其结果与频率将位测量仪测量结果相同。 (五) 字发生器 字发生器（Word Gener

28、ator）可以产生一组二进制 16位字（Word），提供给逻辑电路。下图分别示出了字发生器的面板图和图标。在字发生器的面板上有十六进制区（面板左边）、二进制区及ASCII码区。可以使用任何一区向发生器中输人数字字元。字发生器还有一时钟脉冲作同步用。 图1218 字发生器示意图 1调节字发生器（1）输入逻辑字 首先加人逻辑字模（pattern）到字发生器中，单击相应的位置再键入1或0。逻辑字模一般直接选用真值表中的输入。（2）激活Word Generatorl Step 选择此按钮向电路发送高亮的逻辑字。l Burst 从高亮字开始依次把16个字全部送入电路。l Cycle 连续地向电路送出字符

29、串（按ctrlT键停止）。（3）保存和加载字模Pattern 单击Pattern出现对话框，可以使用这个对话框将输入字发生器的字模保存或加载到一个文件中去。对话框中还有其他功能。 2、时钟脉冲与触发 （1）时钟脉冲 字发生器产生时钟脉冲在时钟端（CIK）输出。每个时钟周期两个值：先1后0。 （2）触发（Trigger） 字发生器有内触发（Internal）和外触发（External）两种，如果选用外触发，触发信号从触发端Trigger送入，且在触发信号的每一触发沿时输出一个逻辑字。触发信号的触发沿有两种：上升沿和下降沿，分别由两个按钮确定。 （3）频率（Frequency）字发生器的频率从0.

30、1Hz999 MHz可调，每个周期送出一个逻辑字。 (六) 逻辑分析仪下图分别为逻辑分析仪（Logic Analyzer）的面板图和图标显示。这是一个8通道逻辑分析仪，以矩形波形式显示8个通道的信号，同时给出二进制和十六进制表示。1逻辑分析仪的调节逻辑分析仪的调节非常简单，将其接入电路中，仿真后在其左半部分就会显示每个通道输入信号的状态（高或低电平）。底部的数值对应上边每一行的显示，相应的十六进制数显示在数值框中，如图1219所示。图中按钮Reset用于对逻辑分析仪进行 图1219 逻辑分析仪示意图复位，时基Clock是用来设置逻辑分析仪的横轴坐标，单位是SDiv。 2触发逻辑分析仪设置了以下

31、四种触发方式： 沿触发 指定信号是用上升沿还是下降沿触发，分别设有上升沿和下降沿按钮。External 外触发。即从触发端外接触发信号触发。Burst 使用输入信号作为触发源（缺省设置）。Patten 使用一个指定的字模作为触发源。字模直接接在该按钮下方的方框中输入 1或0（如果两个取值均可，则输入X）。(七) 逻辑转换器逻辑转换器（Logic Converter）用于进行各种逻辑表示方式之间的转换。其面板图和图标显示如下图所示。逻辑转换器面板右侧排列着一组按钮Conversions，用于控制所要完成的逻辑转换类型，从上到下依次为： 图1220 逻辑转换器示意图1从逻辑电路转换为真值表逻辑转换

32、器能将8个输入、一个输出的逻辑电路的真值表表示出来，步骤如下：（1）将要转换的逻辑电路的输入、输出接到逻辑转换器上。（2）单击逻辑电路转换为真值表按钮，则逻辑电路的真值表将显示在逻辑转换器的左边。2从真值表转换为逻辑表达式单击从真值表转换为逻辑表达式按钮，则显示在逻辑转换器左边的真值表所对应的逻辑表达式将显示在底部。3从真值表转换为最简逻辑表达式单击从真值表转换为最简逻辑表达式按钮，则显示在左边的真值表对应的最简逻辑表达式将显示在底部。4从逻辑表达式转换为真值表（1）在逻辑转换器的底部键入一个逻辑表达式。（2）单击从逻辑表达式转换为真值表按钮，则对应的真值表显示在逻辑转换器的左边。如果要化简一

33、个逻辑表达式，可先将它转换为真值表，然后再化简。5从逻辑表达式转换为逻辑电路（1）在逻辑转换器的底部键入一个逻辑表达式并化简。（2）单击从逻辑表达式转换为逻辑电路按钮，则相应的逻辑电路将显示在工作区中。此时这个电路处于被选中状态，可以对其进行复制、制作子电路等操作。6从逻辑表达式转换为与非门电路(1) 在逻辑转换器的底部键入一个逻辑表达式并化简。（2）单击从逻辑表达式转换为与非门电路按钮，则相应的由与非门组成的逻辑电路将显示在工作区中。同样这电路也处于被选中状态，可进行复制、制作子电路等操作。十三、主菜单 在整个视窗的最上层一行是主菜单（Menus），如图1221所示。菜单共有6项：File（

34、文件）、Edt（编辑）、Circut（电路）、Analysis（分析）、Window（窗口）、Help（帮助）。每一个菜单都包含若干命令，利用这些命令，可以新建、打开、保存、打印文件，编辑文件，对电路进行仿真等。通过Help菜单，进入帮助目录，查看相关帮助内容。图1221 EWB主菜单欲执行菜单命令，只需用鼠标单击某项菜单，使之下拉出菜单命令，然后再单击其中的菜单命令。也可以按Alt键，再按菜单项名中带下划线的字母即可打开相应的菜单（如先按Alt键，再按 F键即可打开文件菜单 File）；然后再按已打开菜单的命令中带下划线的字母，即可执行该项命令。（详细命令使用请查阅资料）。若打开菜单项中的某

35、些命令呈现灰色，说明该命令在当前状态下是不能使用的。十四、分析菜单 Electronics Workbench与PSPICE相对应共有15种分析（Analysis）功能。除了基本的直流（DC）、交流（AC）和瞬态（Transient）分析外，还有多种进阶分析，如零点极点分析、交流灵敏度分析、蒙特卡诺和最坏情况分析等。单击Analysis后的下拉式菜单如图1222所示。 1Activate Activate为激活电路命令。执行此命令使电路开始工作，相当于将电路的电源开关合上。执行此命令的作用与单击Electronics Workbench视窗右上角的电源开关等同。2PauseResume Pau

36、seResume为暂停继续分析命令。执行此命令可以暂停仿真或继续仿真。在电路仿真过程中，执行 Pause命令，则仿真暂停；Pause命令变成 Resume，执行 Resume命令，仿真又继续。 3StopStop为停止命令。执行此命令可以使电路停止工作，相当于将电路的电源开关断开。同样，其作用与再次单击Electronics Workbench视窗右上角的电源开关等同。电路仿真到稳态时将自动 图1222 分析菜单停止。但是诸如振荡或开关电路一般难以达到稳态，仿真会一直进行下去，此时就可使用此命令使电路停止工作。4、 Analysis OptionAnalysis Options为分析选项命令。

37、利用此命令规定对电路仿真的方式，包括分析类型的选择、分析精度及仪器显示方式等。5 DC Option PointDC Operating Point为直流工作点分析。直流工作分析用以确定电路的直流工作点。在进行分析时，将交流源设为零，电容开路，电感短路。直流分析的结果可用于更进一步的分析，例如，确定交流分析中非线性器件的小信号线性化模型，确定瞬态分析的初始条件等。在直流分析时，数字元件被认为是一个对地的大电阻。选择DC Operating Point菜单命令，即可进行直流工作点分析。分析完成后，其结果显示在一张图表上，并列出各节点的直流电压、支路电流等。6DC Sweep DC Sweep为直

38、流扫描分析。其可用于对电路直流转移特性的分析。选择 DC Sweep选项后，显示一对话框，在对话框中设置输入电压直流扫描范围和输出节点号，启动电路，则电路的直流转移特性曲线会显示在工作区中。7AC FrequencyAC Frequency 为交流频率分析，即交流小信号分析。电路中所有的非线性元件都用它们的小信号线性化模型，所以在交流频率分析前，首先要进行直流工作点分析，以得到各非线性元件的小信号线性化模型参数。交流分析中了EWB建立的节点电路系数矩阵是复数矩阵，所以所有的直流电源均设为零，交流电源、电容和电感则由它们的交流模型来取代。分析时电路的输入信号无论是什么波形，都会自动转换成内部的正

39、弦波以进行分析。电路中的数字元件被视为接地的大电阻。交流分析的结果是电路的响应随频率变化的关系。（1）分析步骤选择 AC Frequency命令，弹出 AC Frequency Analysis对话框，如图220所示。设定Analysis 各项目内容（包括起始频率、终止频率、扫描形式、点数和垂直刻度），并指明观看电路分析结果的节点号。单击对话框中的Simulate按钮，开始分析（按Esc键可以停止分析）（2）观察结果交流分析的结果可用两种图形显示，即幅频特性和相频特性。这些图在分析完成后显示。由图中滑动标尺线，可精确地读出电路的3dB截止频率f1或fH，进而求出电路的频带宽度BW。如果已经将波

40、特图绘图仪连接到电路的测试点上，启动电源开关即可进行以上同样的分析。8TransientTransient为瞬态分析，也称为时域瞬态分析，即计算电路对时间的响应。EWB是将每一输入周期分割为许多时间间隔，在周期中的每个时间点执行一次直流分析，所以某个节点上电路波形是由一个周期中每个时间点的电路值所决定。电路中贮能元件的初始条件在对话框中设定与选择。如在对话框中选择Calculate DC operating Point，则 EWB先计算电路的直流工作点，将直流分析的结果作为瞬态分析的初始条件；假如选定Set to Zero，则瞬态分析的初始条件设为零，假如选择User defined init

41、ial condition， 则分析将由元件特性（Component Properties）对话框中设置的初始条件开始。（1）分析步骤选择Transient菜单命令，弹出Transient Analysis对话框。输入或选择对话框中的项目（包括初始条件设置、瞬态分析的起始时间和终止时间、点数、时间步长等），并确定观察输出结果的节点号。单击Simulate 按钮，开始分析（按ESC健可以停止分析）。瞬态分析的精度与时间步长有关若选定Generate time steps automatically ，则 EWB将根据计算误差自动调整步长。同时应合理地设定最大时间步长和打印时间步长（Print S

42、tep）（2）观察结果瞬态分析的结果是电压对时间变化的曲线。可同时观察输入信号和输出响应。如果已经将示波器连接到电路的测试点上，只要开启电源，将进行以上同样的分析，由示波器显示输出结果。9FourierFourier为傅里叶分析。傅里叶分析用以分析一个时域信号所含直流、基波及谐波的成分。此分析是对时域分析的结果执行一离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform），把时域电压波形分解为频域中的成分。EWB会自动执行时域分析，以产生傅里叶分析结果。傅里叶分析的基频应该是电路中信号源的频率，假如电路中有多个信号源，可将基频设为各AC信号源的最小公因数。(1)分析步骤选择Fou

43、rier菜单命令，弹出 Fourier Analysis对话框（如图 222所示）。输入或更正对话框中的项目（包括输出节点号、基频、谐波数、垂直刻度等）。单击Simulate按钮，开始分析（按Esc键可以停止分析）。（2）观察结果傅里叶分析的结果以频谱图的形式在分析完成后显示出来。如果需要可列表显示各频率成分的大小及失真系数。10NoiseNoise为噪声分析。噪声分析用以检测电路输出端噪声功率的幅度。它是由电路中电阻及半导体器件等所产生噪声的总和。每个噪声源被假设为不相关的，所以总噪声为每个噪声源对于特定输出节点产生的噪声的均方根值。（1）分析步骤 选择Noise 菜单命令，弹出Noise

44、Analysis 对话框。 输入或更正对话框中的项目。 单击Simulate按钮，开始分析（按Esc键可以停止分析）。（2）观察结果噪声分析的结果是提供一个输出噪声谱、一个输入噪声谱或一个元件的噪声谱，形成电路的噪声平方随频率变化的曲线，分析完成时显示。11DistortionDistortion为失真分析。失真分析用以测量由于电路的非线性所造成的谐波失真及电路对不同频率的信号相移不同而产生的频率失真。失真分析对于分析小的失真是非常有效的，因为在瞬态分析中小的失真一般分辨不出来。如果电路有一个交流频率坝U此分析将决定电路中每一点的二次及二次谐波的复数值；如果电路中有两个交流信号源坝吩析会在三个

45、特定频率得到电路变量的复数值：两个频率之和（f1十f2），两个频率之差（f1一f2）及较高频率的二次谐波与较低频率之差（2f2一f1）。分析步骤及观察结果方式与其他分析类似，不再赘述。12Parameter Sweep.Parameter Sweep为参数扫描。利用参数扫描分析可以对某个元件参数在取值范围内变化，快速地获得电路的响应。这个效果等同于此元件参数取值不同时的多次仿真。元件参数的取值范围及变化增量在对话框中设置。（1）分析步骤选择Parameter Sweep菜单命令，弹出 Parameter Sweep对话框，确定并输入一个要扫描元件的参数及分析的节点。 选择是DC，AC或Tran

46、sient分析。若选择Set AC options或Set transient options后，会开启另一对话框以进行相应分析参数的设定。单击Simulate按钮开始分析（按Esc键可以停止分析）。（2）观察结果参数扫描的结果可依序绘出适当的曲线。若扫描类型是线性的，则曲线数等于终止值与起始值之差除以增量；若扫描类型是10倍制，则曲线的数量将等于起始值乘以10倍的递增，直到终止值。而8倍制的曲线数等于起始值乘以2倍的递增直到终止值。13、Temperature Sweep Temperature Sweep为温度扫描。利用温度扫描可以快速地对电路在不同温度下的响应进行分析。其效果等同于对电路进行多次仿真，每次变化一个温度。如未设定温度扫描，默认温度设定为27C；若改变预设温度，可以分析选项对话框（Analysis Options）中的通用参数设置命令（Global）改变预设温度。（1）分析步骤 选择Temperature Sweep菜单命令，弹出Tempe