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时间:2018-12-07
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1、4、EWB的主要分析功能虚拟电子工作台(EWB)可以对模拟、数字和混合电路进行电路的性能仿真和分析。其分析方法和元器件库的模型均都是以SPICE程序为基础,当使用者创建一个电路图,并按下电源开关后,就可以从示波器等测试仪器上得到电路的被测数据或波形。实际上,这个过程是该软件通过计算电路的数学表达式而求得的数值解,然后根据该数值绘制波形。电路中的每个元器件,都有其设定的数学模型,因此,这些元器件模型的精度,就决定了电路仿真结果的精度。采用虚拟电子工作台(EWB)仿真,即通过计算机软件对电子电路进行模拟运行,其整
2、个运行过程可分为四个步骤:数据输入:输入用户创建的电路图结构、元器件数据,选择分析方法。参数设置:程序检查输入数据的结构和性质以及电路中的阐述内容,对参数进行设置。电路分析:对输入信号进行分析,它将占据CPU工作的大部分时间,是电路进行仿真和分析的关键。它将形成电路的数值解,并将所得数据送至输出级。数据输出:从测试仪器如示波器等上获得仿真结果。也可以从Analysis/DisplayGraph(分析栏中的分析显示图)中看到测量、分析的波形图。EWB有十几种分析功能,下面介绍几种常用的分析操作过程。4.1直流工
3、作点分析(DCOperatingPointAnalysis)该分析主要对创建电路的直流通路进行分析,例如,计算晶体管放大器的静态工作点。图4.1—1直流工作点分析电路(1)在电子工作台主窗口的电路工作区创建仿真电路(2)选定菜单栏中的Circuit/SchematicOption/ShowNodes,则电路的节点标志(ID)显示在电路图上,如图4.1—1所示。(3)选定菜单栏中的Analysis/DCOperatingPoint项,电子工作台会自动把电路中所有节点电压数值显示在Analysis/Display
4、Graph中,如图4.1—2所示。在进行直流工作点分析时,电路中的数字器件将被视为高阻接地。图4.1—2直流工作点分析数据4.2交流频率分析(ACFrequencyAnalysis)所谓交流分析,就是分析电路的频率特性。分析时先选定被分析的电路接点,在分析时,电路中的直流源将自动置零,交流信号源、电容、电感等元器件均设置为交流模式,输入信号设定为正弦波形式。若把函数信号发生器的其它信号设置为输入信号,在进行交流频率分析时,EWB会自动把它作为正弦信号输入。因此输出响应也是该电路交流频率的函数。(1)在电子工作
5、台上创建需进行分析的电路图,确定输入信号的幅度和相位。(2)选定菜单中的Analysis/AcFrequency。(3)在对话栏中,确定需分析的节点、起始频率(FSTART)、终点频率(FSTOP)、扫描形式(Sweeptype)、显示点数(NumberPoints)和纵向尺度(VerticalScale)。(4)按Simulate(仿真)键,即可在显示图上获得被分析节点的频率特性波形。按Esc键,将停止仿真。交流频率分析参数设置对话框的设定与选择如表4—1所示。表4—1交流频率分析参数设置对话框设置项目缺省
6、设置单位注解起始频率(StartFrequency)1Hz起始频率终止频率(EndFrequency)10GHz终止频率扫描形式(SweepType)十进制十进制/线性/八进制点数(点/每单位)(NumberofPoints/PointsPer)100对线性而言,起始至终止间共有多少点数纵向刻度(VerticalScale)Log(对数)线性/对数/十进制分析的节点号(NodesforAnalysis)被分析的节点为编号(ID)节点,而不是标识(lable)的节点交流频率分析的结果,可以显示成幅频特性和相频特
7、性两个图。如果用波特图仪连至电路输出端和被测点,同样也可以获得交流频率特性。仍以图4.1—1电路为例,电路中节点(5)的交流频率特性如图4.2—1所示。图4.2—1图4.1—1所示电路节点(5)的频率特性4.3瞬态分析(TransientAnalysis)所谓瞬态分析,是指电路选定节点的时域响应。即观察该节点在整个显示周期中每一时刻的电压波形。在进行瞬态分析时,直流电源保持常数,交流信号源随着时间而改变,电容和电感都是储能元件。在对选定节点作瞬态分析时,需根据Analysis栏对话框的要求进行,一般可对该节点
8、作“直流工作点分析”,其结果可以作为瞬态分析的初始条件。(1)在电子工作台上创建需进行分析的电路图,确定输入信号的幅度和相位。(2)选定菜单栏中的Analysis/Transient。(3)根据对话框要求设置参数。(4)按Simulate键,即可在显示图上获得被分析节点的瞬态波形,按Esc键,将停止仿真。瞬态分析的结果与用示波器观察的结果是一样的。但采用瞬态分析方法,可以通过设置,更仔细地观察到波形
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