EWB_电子电路仿真软件简介.doc

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1、第1章 EWB概述11 EWB简介 EWB英文全称为Electronics Workbench (电子工作平台)，是加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司于1988年开发的一种电子电路计算机仿真设计软件。该软件设计功能完善，操作界面友好、形象，非常易于掌握。EWB以SPICE3F5为软件核心，增强了其在数字和模拟混合信号方面的仿真能力。EWB的开发不仅很好地解决电子线路设计中即费时费力又费钱的问题，给电子产品设计人员带来了极大的方便和实惠，他们可以利用电脑辅助设计进行电路仿真，有效地节省了开发时间和成本。而且，EWB方便的操作方式，直观的电路图和仿真分

2、析结果显示形式，也非常适合于电子课程的辅助教学，有利于提高学生对理论知识的理解和掌握，有利于培养学生的创新能力。因此，世界上许多大学都将EWB纳入电子类课程的教学当中。12 EWB的特点 EWB具有以下主要特点：1集成化、一体化的设计环境 可任意地在系统中集成数字及模拟元件，完成原理图输入、数摸混合仿真以及波形图显示等工作。当用户进行仿真时，原理图、波形图同时出现。当改变电路连线或元件参数时，波形即时显示变化。 2界面友好、操作简单 单击鼠标，用户可以轻松地选择元件；拖动鼠标，可将元件放入原理图中。调整电路连线、改变元件位置、修改元件属性也非常简单。此外，EWB还有自动排列连线的功能，使画原理

3、图更加美观、快捷。 3真实的仿真平台 EWB的元件库提供了数千种电路元器件，即有无源元件也有有源元件，即有模拟元件也有数字元件，即有分立元件也有集成元件，还可以新建或扩充已有的元器件库。EWB还提供了齐全的虚拟仪器，如示波器、信号发生器、万用表、波特图仪、频谱仪和逻辑分析仪等。用这些元件和仪器仿真电子电路，就如同在实验室做实验一样，非常真实，而且尽可不必为损坏仪器和元件而烦恼，也不必为仪器过时、测量精度不够而一筹莫展。 4分析方法多而强 EWB不但可以完成电路的稳态分析和暂态分析、时域分析和频域分析、器件的线性分析和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析等常规分析，而且还提供了离散傅里埃分析、电

4、路的零极点分析、交直流灵敏度分析和电路的容差分析等14种分析方法。用户可以利用这些分析工具，清楚而准确地了解电路的工作状态。13 EWB系统要求 随着计算机技术的飞速发展，特别是Windows操作系统的广泛使用，EWB也从低版本DOS版发展成可在Windows环境下运行的高版本。由于充分利用了Windows操作系统的许多优点，如直观的图形操作界面，软件的多任务同时运行等，EWB的功能和运行性能得到不断地完善和提高。1996年Interactive Image Technologies Ltd.公司推出了Electronics Workbench 50版本。 本书将介绍Electronics W

5、orkbench 50版本。 Electronics Workbench 50的系统安装和运行要求如下：1安装Electronics Workbench 50到硬盘时大约需要17MB的空间（指EWB专业版软件）。2当运行在Microsoft Windows 95/98（中、英文）操作系统下时，要求： 486以上微机； 20M硬盘空间； 8MB内存，推荐使用16MB； 与之兼容的鼠标器。 3当运行在Microsoft WindowsNT操作系统下时，要求： 486以上微机；20M硬盘空间；12MB内存，推荐使用16MB；与之兼容的鼠标器。 4. 程序运行时，将建立临时性文件，该文件占硬盘空间的默

6、认规模大小是20MB，当文件达到其最大限度的规模时，可以选择：停止仿真；放弃已有的数据，继续进行仿真；系统要求提供更大的磁盘空间。 1.4 EWB软件安装 在Windows操作界面下安装Electronics Workbench 50，建议用户使用“控制面板”中的“增加/删除程序”功能。具体安装步骤如下：1按屏幕左下角的“开始”按钮，将鼠标指向“设置”，然后单击“控制面板”项。 2. 选择“添加/删除程序”，单击其图标出现对话框，选中 “安装”。3将安装光盘插入光驱，找到安装盘的启动文件setup.exe，并运行该文件。4根据屏幕提示对话框进行安装。1.5 关于两套标准符号的选择EWB中有两套

7、标准符号可供选择。一套是美国标准符号ANSI，另一套是欧州标准符号DIN。两套标准中大部分元器件的符号是一样的，但有些元器件的符号不一样，象部分有源器件、数字器件和无源器件的符号和图形就不同，如图1.2、1.3和1.4所示。 美国符号 欧洲符号 图1.2 部分有源器件的美国符号和欧州符号的比较 图1.3 部分数字器件的美国符号和欧州符号的比较 图1.4 部分无源器件的美国符号和欧州符号的比较 当用户要选择其中某一套标准时，可按如下步骤进行： 1建立可执行文件Wewb32.exe的快捷键。 2右键单击桌面上 Workbench图标，弹出快捷菜单。3单击“属性”按钮，屏幕上出现“快捷方式Wewb3

8、2属性”对话框，如图1.5所示。4键入目标程序。 如果在“目标（T）”栏中键入c:路径Wewb32.exe/ansi，选择美国标准符号；如果键入c:路径wewb32.exe/din，则选择欧州标准符号。 图1.5 “快捷方式Wewb32属性”对话框1.6 在线帮助的使用 当用户需要查询有关信息时，可以使用在线帮助。进入在线帮助系统有两种基本方法：一是从Help下拉菜单中选择相应的命令。用户可以通过“目录”窗口（见图1.6）选择一个帮助主题，或者通过“索引”窗口（见图1.7）根据关键字查找帮助主题。二是用鼠标选中你所想要查询的元器件，然后单击工作界面工具条上的“？”。图1.6 目录窗口图1.7

9、索引窗口17 电子电路的仿真方法和步骤 用EWB软件对电子电路进行仿真有两种基本方法。一种方法是使用虚拟仪器直接测量电路，另一种是使用分析方法分析电路。1 使用虚拟仪器直接测量电路 用该方法分析电路就象在实验室做电子电路实验一样。具体步骤如下：（1）在电路工作窗口画所要分析的电路原理图。（2）编辑元器件属性，使元器件的数值和参数与所要分析的电路一致。（3）在电路输入端加入适当的信号。（4）放置并连接测试仪器。（5）接通仿真电源开关进行仿真。2 使用分析方法分析电路 用EWB软件提供的14种分析方法仿真电子电路的具体步骤如下：（1）在电路工作窗口画所要分析的电路原理图。（2）编辑元器件属性，使元

10、器件的数值和参数与所要分析的电路一致。 （3）在电路输入端加入适当的信号。（4）显示电路的节点。（5）选定分析功能、设置分析参数。（6）单击仿真按钮进行仿真。（7）在图表显示窗口观察仿真结果。18 电路原理图的输入方法 要想进行电子电路的仿真，首先必须在电路工作窗口画电路原理图，那么该如何抓取和放置电路元器件呢？又该如何连接电路呢？下面予以分别介绍。1 抓取元器件 单击元器件库，在库中选择所需要的元件或仪器，按住鼠标左键将该其拖至电路工作窗口。2 调整元件的位置和方向 如果元件的位置不合适，可以用鼠标指向该元件，当箭头变成手的形状时，按住鼠标左键，就能将元件拖动到电路工作窗口的任何位置；如果元

11、件的方向不符合要求，可以通过单击元件，激活工具条下的旋转、水平旋转和垂直旋转工具，然后单击其中一项命令，即可调整元件的方向；如果元件已经连接到电路中了，要调整元件的位置和方向时，应该先将连线断开，再根据上述方法移动元件的位置或调整元件的方向，否则连线会跟随元件一起移动。3 设置元件属性 用鼠标双击元件，在弹出的元件属性对话框中设置元件的数值和模型。4 删除元件和插入元件 有时由于操作不慎，电路中多接入或少接入了某些元件，这时，就要从电路中将多余元件删除，或者将元件插入电路。删除元件时，先用鼠标单击要删除的元件，然后选择删除工具并单击之。删除工具一般有两种，一种是工具条上的“剪刀”按钮；另一种是

12、单击鼠标右键，在下拉菜单中选择“Cut”（剪切）功能。元件一旦被删除，其两端的连线将自动连接在一起。插入元件时，拖动元件并将其放在连线上，连线即被元件切断，元件随即被自动连接电路中。5 连接电路 （1）两个元件之间的连接 将鼠标指向一个元件的连接点，该连接点处便会出现一个小黑点，按下鼠标左键，拖动鼠标拉出一根线，当此线接近另一个元件的连接点并出现小黑点时，放开鼠标，这两个元件对应的连接点就会连接在一起。（2）同一个元件两个引脚之间的连接 同一个元件两个引脚之间连接时，需要借助连接器（一个黑点，可从元器件库里的基本器件分库中调出），方法是每个引脚分别向连接器引线。（3）移动连线 先用鼠标单击要移

13、动的连线，连线即变成粗线，然后再在单击该连线的同时按住鼠标左键不放，当光标变成上下方向或左右方向的箭头时，拖动鼠标就可移动连线。上下方向的箭头可上下移动连线，左右方向的箭头可左右移动连线。（4）删除连线 用鼠标单击要移动的连线，连线变成粗线，再用右键菜单中的“Delete”（删除）功能将线删除；或者使光标接近要删除的线和元件管脚的连接处，当出现小黑点时按下鼠标左键，然后移动鼠标并松开左键，此时可以看到连线被断开并消失。（5）检查元件是否与连线相连 移动元件，若连线与元件引脚同时移动，则证明元件与连线可靠连接。（6）连线规则 所有的连线都必须起始于一个元件的引脚，终止于一条线或另一个元件的引脚或

14、一个连接器。 （7）接地任何电路都要“接地”，即使用元器件库中电源分库里的“接地元件”，否则得不到正确的仿真结果。（8）元件与仪器的连接仪器与电路测试点的连接办法与两个元件之间的连接方法相同。第2章 EWB的界面和菜单启动Electronics Workbench 50，屏幕上出现图2.1所示的EWB工作界面。工作界面主要有标题栏、菜单栏、工具条、元器件库、电路工作窗口、状态栏、仿真电源开关、暂停按钮等部分组成。2. 1 标题栏工作界面的最上方是标题栏，标题栏显示当前的应用程序名：Electronics Workbench。标题栏的左侧有一个控制菜单框，单击该菜单框可以打开一个命令窗口，执行相

15、关命令可以对程序窗口做如下操作： Restore 还原（R） Move 移动 (M) Size 大小(S)Minimize 最小化(N)Maximize最大化(X)Close 关闭(C)标题栏的右侧有三个控制按钮：最小化、最大化和关闭按钮，通过控制按钮也可以实现对程序窗口的操作 2. 2 菜单栏 标题栏的下面是菜单栏，用于提供电路文件的存取、电路图的编辑、电路的模拟与分析、在线帮助等。菜单栏由六个菜单项组成，分别是：File(文件)、Edit(编辑)、Circuit(电路)、Analysis(分析)、Window(窗口)和Hilp(帮助)。而每个菜单项的下拉菜单中又包括若干条命令。2.2.1

16、File(文件) 菜单暂停按钮电路工作窗口元器件库工具条仿真电源开关标题栏菜单栏 滚动条电路描述窗口状态栏图2.1 Electronics Workbench 工作界面 图2.2 EWB的文件菜单项 文件菜单项如图2.2所示，包括以下命令： 1. 新建文件命令（File /New）单击File /New，执行新建文件命令，电路工作窗口就会打开一个Untitled（未命名）窗口，在该窗口即可创建另一个新的电路，建立新的电路文件。 2. 打开文件命令（File /Open）单击File /Open，执行打开文件命令，屏幕上显示出一个Open Circuit File（打开电路文件）对话框，如图2.

17、3所示，用来打开以前曾经创建过的某个电路文件。只能打开扩展名为.CA*、.CD*和.EWB的电路文件。 3. 保存文件命令（File /Save） 单击File /Save，弹出Save Circuit File(保存电路文件) 对话框，如图2.4所示，执行保存文件命令，以保存当前电路文件，形成的电路文件的扩展名为. EWB。图2.3 打开电路文件对话框图2.4 保存电路文件对话框 4. 另存文件命令（File /Save As） 单击File /Save As，弹出与Save Circuit File(保存电路文件)相同的 对话框，执行另存文件命令，实现文件的换名保存。 5. 恢复存盘命令（

18、File /Revert to Saved） 单击File /Revert to Saved，执行恢复存盘命令，可将刚才保存的电路恢复到电路工作窗口。在执行恢复存盘命令之前，系统会提示你：执行恢复存盘命令后，当前对电路所做的全部修改将被取消。 6. 输入文件命令（File /Import） 单击File /Import，执行输入文件命令，可输入一个SPICE网表文件（Windows中扩展名为.net或.cir）,并形成电路图。 7. 输出文件命令（File /Export） 单击File /Export，执行输出文件命令，可将电路文件以扩展名为.net、.scr、.cmp、.cir和.pic的

19、文件格式存入磁盘，以便其它软件调用。 8. 打印文件命令（File /Print） 单击File /Print，执行打印文件命令，实现对所选电路文件的打印。在打印文件命令弹出的对话框中可以选择打印的项目，如打印电路图的电路描述、元件列表、模型列表或子电路等。 9. 打印设置命令（File /Print Setup） 单击File /Print Setup，弹出打印设置对话框，在对话框中可以设置打印机型号、打印机属性、选择打印机纸张、改变打印方向等。 10. 退出命令（File /Exit） 单击File /Exit，退出EWB系统，并关闭电路文件。如果退出前没有保存，系统会提示先保存文件。若选

20、择“是Y”， 保存修改的电路文件，并退出Workbench；若选择“否N”，不保存修改的电路文件，但退出Workbench；若选择“取消”，退出当前状态，仍回到Workbench工作状态。 11. 安装命令（File /Install） 单击File /Install，执行安装命令，实现安装任何EWB系统的附加应用程序的目的。2.2.2 Edit(编辑) 菜单编辑菜单项如图2.5所示，包括以下命令： 图2.5 EWB的编辑菜单项1. 剪切命令（Edit /Cut）执行剪切命令，可将你所选择的对象（如元器件、电路、文本等）放置在剪贴板上，以便执行粘贴命令时再将其粘贴到任何地方。2. 复制命令（E

21、dit /Copy）执行复制命令，可将你所选择的对象（如元器件、电路、文本等）放置在剪贴板上，以便执行粘贴命令时使用。3. 粘贴命令（Edit /Paste）执行粘贴命令，可将剪贴板上的信息粘贴到活动窗口中。粘贴命令执行后，该信息仍然保留在剪贴板上。被粘贴位置的文件性质必须与剪贴板上的内容性质相同，否则不能粘贴。例如，不能将电路窗口的信息粘贴到描述窗口。4. 删除命令（Edit /Delete）执行删除命令，可永久地删除所选择的元器件或文本等，但不影响剪贴板上当前的内容。注意使用这个命令时要十分小心，因为被删除的内容将无法恢复。5. 全选命令（Edit /Select All）执行全选命令，可

22、将电路工作窗口中的全部电路或描述窗口内的全部文本选定，用作其它处理。6. 复制位图命令（Edit /Copy as Bitmap）执行复制位图命令，可将选中电路的位图复制到剪贴板上，以便在其它画图或文字编辑软件中调用该位图。所选中电路的位图不能粘贴到EWB系统的电路窗口。复制位图图像的步骤如下：(1) 单击Edit /Copy as Bitmap命令，光标变成“”字型；(2) 按住鼠标左键并拖动鼠标，用形成的方框圈住准备复制的电路；(3) 放开鼠标，所选电路的位图就被复制到剪贴板上。 7. 显示剪贴板命令（Edit/Show Clipboard）执行显示剪贴板命令，显示剪贴板上的有关信息。2.

23、2.3 Circuit(电路)菜单电路菜单项如图2.6所示，包括以下命令：图2.6 EWB的电路菜单项1. 旋转命令（Circuit/Rotate）在电路设计窗口搭接电路时，经常需要调整元件的位置，这时可以通过单击要旋转的元件，选择旋转命令，就能完成对元件的旋转操作。每执行一次旋转操作，被选元件逆时针旋转90。2. 水平翻转命令（Circuit/Flip Horizontal）选择水平翻转命令, 完成对被选元件的水平翻转操作。3. 垂直翻转命令（Circuit/Flip Vertical）选择垂直翻转命令, 完成对被选元件的垂直翻转操作。4. 元件属性命令（Circuit/Component

24、Propreties）元件属性命令是用来设置元件属性的。不同的元件有不同的属性。设置元件属性有三种办法：(1) 用鼠标双击电路图中的元件，在弹出的元件属性对话框中进行设置；(2)选取元件后，执行元件属性命令，调出元件属性对话框进行设置；(3)选取元件后，单击鼠标右键，在下拉菜单中编辑元件属性。下面以晶体管为例用元件属性命令来编辑元件的属性： 步骤一： 选择晶体管。步骤二： 单击Circuit/Component Propreties命令，弹出 元件属性对话框，如图2.7所示。对话框中包含对晶体管Label(标号)、Models(模型)、Fault(故障)、Display(显示)和Analysi

25、s Setup(分析设置)等相关属性的设置。其中 Label(标号)项用于设置元件的标号和ID。元件的标号可以随意更改，ID则是按照元件的输入顺序由计算机自动加入的，也可更改，但不能重复； Models(标号) 项用于设置元件的模型。可以选择理想模型，也可以选择实际模型，以适应仿真需要。元件模型对话框如图2.8所示。 图2.7 元件属性对话框图2.8 元件模型对话框 Fault(标号) 项用来设置元件引脚之间的故障，用于仿真实际电路中可能出现的故障。单击故障设置，弹出一个故障对话框，如图2.9所示。对话框内有四个可选项，Leakage(泄漏)、Short(短路)、Open(开路)和None(无

26、)。图2.9 故障对话框 选择Leakage(泄漏)，即在元件两个引脚之间接上一个电阻，电阻的阻值可任意设定，设置一个漏电故障。选择Short(短路) ，即在元件两个引脚之间接上一个小电阻，设置一个短路故障。选择Open(开路) ，即在元件两个引脚之间接上一个大电阻，设置一个开路故障。选择None(无)，即不设置任何故障。 Display(标号) 项用来显示元件的Label(标号)、Models(模型)和元件ID等信息。其显示对话框如图2.10所示。 Analysis Setup(分析设置) (标号) 项用来设置元件的特殊参数，如设置晶体管工作时的环境温度等。其分析设置对话框如图2.11所示。

27、 图2.10 显示对话框 图2.11 分析设置对话框 5. 创建子电路命令（Circuit/Create Subcircuit）子电路是指电路的一部分或全部。用户可把子电路存放到用户器件库中，当需要时，随时从库中调出。子电路的创建和使用，大大地方便了电路的设计。(1) 创建一个子电路步骤一：选择欲形成子电路的电路部分。步骤二：单击Circuit(电路)菜单下的创建子电路命令（Circuit/Create Subcircuit），屏幕显示Subcircuit对话框，如图2.12所示。子电路对话框中有四个可选项。拷贝（Copy From Circuit）将选择的电路复制到用户器件库中，电路工作窗口

28、中的原电路保持不变。移动（Move From Circuit）将选择的电路移动到用户器件库中，电路工作窗口中的原电路将被删除。代替（Replace in Circuit ）用子电路代替电路工作窗口中的部分或全部电路，并将后者作为新的同名子电路保存到用户器件库中。取消（Cancel）取消创建子电路的操作。图2.12 创建子电路对话框步骤三：在Subcircuit对话框中键入子电路的名称，再选择Copy From Circuit或Move From Circuit，被选择的电路就被复制到用户器件库中。(2) 调用子电路步骤一：单击元器件库栏最左侧的用户器件库图标，弹出一个子电路调用窗口，如图2.1

29、3所示。图2.13 子电路调用窗口步骤二：按住鼠标左键，将其拖到电路工作窗口，松开手拖至处出现一矩形小框，并弹出一个选择子电路对话框，如图2.14所示。步骤三：选择子电路名，单击Accept，子电路将作为一个电路模块出现在电路工作窗口。6放大命令(Circuit/Zoom In Restrictions)选择放大命令，可以对选中的电路进行放大显示。7缩小命令（Circuit/Zoom Out）选择缩小命令，可以对选中的电路进行缩小显示。8电路图设置命令（Circuit/ Schematic Options）选择电路图设置命令，可以设置一些与电路图显示方式有关的内容。弹出的对话框如图2.15所示

30、。对话框中有三个选项卡：Grid（删格）、Show/Hide（显示/隐藏）和Fonts（字形）,其内容分别如下：（1）Grid（删格）选项卡Show Grid (显示删格)在屏幕上显示删格。 Use Grid（使用删格）将元件和连线放在删格，可以方便地绘制电路图。图2.14 选择子电路对话框图2.15 电路设置对话框（2）Show/Hide（显示/隐藏）选项卡Show Label（显示元件标号）Show Reference ID（显示元件参考ID）Show Models（显示元件模型）Show Values（显示元件参数）Show Nodes（显示节点号）（3）Fonts（字形）选项卡 元件标号（Label）的设置设置元件标号的字体（Font Name）、字号（Font Size）等。 元件标称值（Value）的设置设置元件标称值的字体（Font Name）、字号