基于EWB的交、直流电路仿真.doc

机电控制工程系毕业设计(论文) 第-1-页共 35页第一章绪论 Electronics Workbench ( 简称 EWB ) 是加拿大 Interactive Image Technologies Led 公司于 1988 年推出的电路分析和设计软件,又称 Multisim ,它基于 SPICE 工业标准, 以 SPICE3F5 为模拟软件的核心,并增强了数字及混合信号模拟方面的功能,是一个可以在 Windows95 、 98和 Windows XP 操作系统上运行, 用于电子电路仿真的“虚拟电子工作台”。在计算机技术和集成技术的高速发展的 21 世纪,电子电路的分析与设计、相应专业课程的教学与实验等所采用的方式与方法都发生了重大变化。其中,特别是电子设计自动化( Electronic Design Automation ,简称 EDA )系统中所包含的虚拟技术已成为现代教育技术的重要组成部分并得到了广泛的应用。 EWB 电子工作台作为一种功能强大的 EDA 计算机辅助设计和仿真软件,与其他电路仿真软件相比较,具有功能全面、界面直观、操作方便等优点。本文采用 EWB 构造了所分析的电路的仿真模型,并给出了仿真结果。为了更直观地解释本次设计所涉及的内容,在充分应用 EWB 之外,同时利用 PowerPoint 、 CAD 制图、 SnagIt 截图软件来制作一个图文并茂的课件, 以期达到一个理想的效果。 PowerPoint 通常是作为幻灯片制作软件来使用, 但在这里我们不仅有效地应用了其强大的文字处理能力,更因为 CAD 制图、 SnagIt 截图软件的同时应用而允许文本、图形、动画影像等动态画面的同时存在。给大家一个耳目一新的感觉! CAD 作为一个普通的制图软件在这里被应用于电路图的绘画。实践证明,效果不错。 SnagIt 截图软件最新版本具有超强的动、静态图象截取功能。熟练应用此软件对设计有着巨大的帮助。 SnagIt 可以对已画好的 CAD 图片进行截取,配合 PowerPoint 做成幻灯片形式, SnagIt 还可以对具体过程的 EWB 仿真进行截取,变静为动,最直接地说明本次设计所涉及到的内容。机电控制工程系毕业设计(论文) 第-2-页共 35页第二章 Multisim 概论 2 .1 Multisin 的特点和软件界面(1) Multisin 的特点 Multisin 软件仿真的手段切合实际,选用的元器件和仪器与实际情况非常接近。绘制电路图所需的元器件仪表均可以屏幕上直接选取,其元件库不仅提供了数千种电路元器件供选用,而且还提供了各种元器件的理想值,如对分析精度有特殊的要求,可以选择具有具体型号的器件模型,而且仪器的操作开关、按钮如同真实仪器,既容易学****又使人特别感兴趣。作为虚拟的电子工作台,该软件提供了较为详细的电路分析手段,不仅可以完成电路的瞬态分析、稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路和噪声分析和失真分析等常规电路的分析方法,而且还提供了离散傅立叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析和电路容差分析等共计 24 种电路分析方法,以帮助设计人员分析电路的性能。此外它还可以对被仿真电路中的元件设置各种故障,如开路、短路和不同程度的漏电等,从而观察到在不同故障情况条件下的电路工作状态。在进行仿真的同时,还可以存储测试点的所有数据,列出所有元器件清单,以及存储测试仪器的工作状态、显示波形和测量数据。该软件的仪器库存放有多种仪器可供使用。它们分别是数字多用表、函数发生器、示波器、波特图仪、扫频仪、逻辑分析仪和逻辑转换仪等。在连接电路时,仪器以图标方式存在。此外该软件创建电路图所需的元器件库与目前常见的电子电路分析软件如“ SPICE ”的元器件库完全兼容,两者之间可以互相转换。同时在该软件下完成的电路文件,可以直接输出至常见的印制电路板排版软件, 如 PROTEL 、 ORCA D和 TANG O 等印制电路板 PC B 设计软件; 同时采用截屏软件 Camtasia , 可以将 EWB 的仿真过程采样成为视频文件,再通过 Premiere 软件将该文件转换为通用的 AVI 或 MPEG 格式,这样,即便没有 EWB 环境照样可以播放仿真过程,从而大大加快了电子产品的开发速度,提高了设计人员的工作效率。(2) Multisin 软件界面机电控制工程系毕业设计(论文) 第-3-页共 35页为了更直观、简洁地介绍 EWB 这一仿真软件,特引入部分较具代表性的 EWB 界面来帮助说明。〈 1〉 EWB 的主窗口图 2-1 〈 2〉元件库栏图 2-2 机电控制工程系毕业设计(论文) 第-4-页共 35页信号源库图 2-3 基本器件库图 2-4 二极管库图 2-5 机电控制工程系毕业设计(论文) 第-5