教 案 姓名 学年第学期时间 节次 课程名称 EDA技术 授课专业及层次 生物医学工程本科 授课内容 EwB举例应用 学时数 3 教学目的 介绍EWB仿真软件的使用 重点 熟练使用EWB对电工电子电路进行仿真 难点 自学内容 使用教具 多媒体软件教学 相关学科知识 电路原理及电子技术基础相关知识 教学法 多媒休演示讲授相关知识 讲授内容纲要、要求及时间分配 一、EWB软件的基本操作 1.元器件库和元器件的创建与别除 对于一些没有包括在元器件库内的元器件,可以采用自己设定的方法,自建元10分钟 器件库和相应元器件。 EWB自建元器件有两种方法:一种是将多个基本元器件组合在一起,作为一个 “模块"使用,可采用下文提到的子电路生成的方法来实现:另一种方法是以库中的 基本元器件为模板,对它内部参数作适当改动来得到,因而有其局限性 若想剧除所创建的库名,可到EwB的元器件库子目录名"Modc"下,找出所需 删除的库名,然后将它副除 2.帮助功能的使用 5分钟 EwB提供了丰富的帮助功能,选择Help/Help Index命令可调用和查阅有关的帮 助内容。对于某一元器件或仪器,"选中"该对象,然后按F1健或单击工具栏的帮助 按钮,即可弹出与该对象相关的内容。建议充分利用帮助内容
讲授内容纲要、要求及时间分配(附页) 3.子电路的生成与使用 15分钟 为了使电路连接简洁,可以将一部分常用电路定义为子电路。方法如下:首先选 中要定义为子电路的所有器件,然后单击工具栏上的生成子电路的按钮或选择 Circuit/Create Subeircuit命令,在所弹出的对话框中填入子电路名称并根据需要单击其 中的某个命令按钮,子电路的定义即告完成。所定义的子电路将存入自定义器件库中 一般情况下,生成的子电路仅在本电路中有效。要应用到其它电路中,可使用剪 贴板进行拷贝与粘贴操作,也可将其粘贴到(或直接编辑在)Default..cwb文件的自定 义器件库中,以后每次启动EWB,自定义器件库中均自动包含该子电路供随时调用 4.基本分析方法 (1)直流工作点的分析 5分钟 直流工作点的分析是对电路进行进一步分析的基础。在分析直流工作点之前,要 选定Circuit/Schematie Option中Show nodes(显示节点)项,以把电路的节点号显示 在电路图上。 (2)交流频率分析 5分钟 交流频率分析即分析电路的频率特性。需先选定被分析的电路节点,在分析时, 电路的直流源将自动置零,交流信号源、电容、电感等均处于交流模式,输入信号也 设定为正弦波形式。 (3)瞬态分析 5分钟 瞬态分析即观察所选定的节点在整个显示周期中每一时刻的电压波形。在进行 态分析时,直流电源保持常数,交流信号源随着时间而改变,电容和电感都是能量储 存模式元件。在对选定的节点作解态分析时,一般可先对该节点作直流工作点的分析, 这样直流工作点的结果就可作为瞬态分析的初始条件。 (4)傅里叶分析 傅里叶分析用于分析一个时域信号的直流分量、基频分量和谐波分量。一般将电 路中交流激励源的频率设定为基频,若在电路中有几个交流源时,可以将基频设定在 5分 这些频率的最小公因数上
讲授内容纲要、要求及时间分配(附页) 回烘网 %000e @图 二、仿真实例1:RC低通滤波器电路的仿真 在电路工作区输入如下图电路。其中包含两个正弦交流电压源,一个为1V2kz,一个 为5v60Hz,另有一个周期脉冲电压源(时钟源),幅度5V须率50Hz,占空比50%, 20分钟 两组电源用开关来切换。电路的输入为节点8,输出为节点3。如图连接波特图仪、示 波器和电压表。(绘图)》 1.测试电路的频率特性曲线 10分钟 双击波特图仪图标打开其面板,然后单击仿真启动开关,在波特图仪的显示屏幕上可 以观看电路的幅度须率特性和相位须率特性曲线。曲线如下图所示。 2.观测电路的滤波效果 按空格,将开关连接到两个正弦交流信号源上。双击连接示波器输入的导线,将两个 10分钟 通道的输入导线设置成不同的眼色以便于波形的观察。打开示波器面板,启动电路仿 真开关,这时在示波器上可以看到两个波形(下图)。输入波形为60阳正弦波与2kz 小幅度正弦波的叠加波形。输出波形中,2kz正弦波成分已经基本上被滤除
讲授内容纲要、要求及时间分配(附页) 3.观察电路对周期脉冲序列的瞬态响应 按空格键将开关连接到周期脉冲信号源上。启动电路仿真开关,这时在示波器上可以10分钟 看到两个波形(下图)。输入波形为周期方波,输出波形为按指数规律上升、下降的脉 冲序列。改变输入脉冲波的频率,可以看到输出波形的形状发生变化, Oscillogcope -2.60 0 AC0 三、仿真实例2:共发射极单级放大电路的仿真 1.电路的创建 电路图如下图示。采取前文提到的方法连接电路、设置元器件参数并连接仪器, 15分钟 同时设置连接到示波器输入端的导线为不同颜色,这样可区分两路不同的波形 J90 2 2.电路文件的保存 电路创建好以后可将其保存,以备调用。 5分钟
讲授内容纲要、要求及时间分配(附页) 3.电路的仿真实验 15分钟 ①双击有关仪器的图标打开其面板,准备观察被测试点的波形 ②按下电路启动/停止开关,仿真实验开始。如果要使实验过程暂停,可单击右上 角的Pause(暂停)按钮,再次单击Pause按钮,实验恢复运行。 ③调整示波器的时基和通道控制,使波形显示正常。 般情况下,示波器连续显示并自动新所测量的波形。如果希望仔细观察利 读取波形数搭,可以设置Analysis/Analysis Options/Instruments对话框中Pause after each screen(示波器屏幕满暂停)选项。 ④从波特图仪的面板上观测电路的幅频特性和相频特性。如果对波特图仪面板参 数进行修改,修改后建议重新启动电路,以保证曲线的精确显示。 4.电路的描述 5分钟 选择Window/Description命令可打开电路描述窗口,可以在改窗口中输入有关实 验电路的描述内容。 5,实验结果的输出主要指: 5分钟 ①最终测试电路的保存。 ②输出电路图或仪器面板(包括显示波形)到其它文字或图形编辑软件,这主要 用于实验报告的编写。该操作可通过选择Edit/Copy as Bitmap命令来完成,具体操作 方法请参阅EWB的帮助文件。 ③打印输出。 四、小结 5分钟