利用電路仿真軟件進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)

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1、實(shí)驗(yàn)室研究與探索LABORATORYRESEARCHANDEXPLORATION292000年第6期利用電路仿真軟件進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)范愛平(山東工業(yè)大學(xué)自動化系,山東濟(jì)南250061)摘要:介紹電路仿真軟件EWB的功能及特點(diǎn),并以直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)為例,較詳細(xì)地說明了仿真軟件的使用方法和步驟,為電子技術(shù)教學(xué)提供了一種新的實(shí)驗(yàn)方法。關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)仿真;EWB軟件;電子實(shí)驗(yàn)中圖分類號:TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:100627167(2000)0620029204ElectronicTechniqueExperimentUsingElectronicEmulationSoftwareF

2、ANAi2ping(Dept.ofAutom.Eng.,ShandongTechniqueUniversity,Ji’nan250061,China)Abstract:ThispaperintroducedthefunctionandcharacteristicoftheelectronicemulationsoftwaveEWB.AnapplicationexampleofEWBonDCpowersupplyexperimentwasgiventoexpoundthemethodofusingthesoftwaveandanalysissteps.Itprovidesanewelect

3、ronictechniqueexperiment.Keywords:computeremulation;EWBsoftwave;electronicexperimentbench(簡稱EWB)軟件,這是一種電子電路的計(jì)算機(jī)仿真軟件,它的最大特點(diǎn)是仿真手段切合實(shí)際,創(chuàng)建電路、選用元器件和測試儀器等均可直接從屏幕圖形中選取,而且測試儀器的圖形與實(shí)物外形相似,因此電類專業(yè)的學(xué)生只需一兩個(gè)小時(shí)就可學(xué)會該軟件的基本操作。EWB的元件庫容量較大,有12類數(shù)千種元器件和7種儀器可供使用,基本上能滿足一般電路分析設(shè)計(jì)的需要。EWB的分析手段較全面,可完成電路的直流工作點(diǎn)分析、交流分析、瞬態(tài)分析、傳遞函數(shù)

4、分析、失真分析、參數(shù)掃描分析等共14種電路的分析。“電子技術(shù)基礎(chǔ)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,多年來教師們在加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際方面進(jìn)行了不少探索。近年來隨著計(jì)算機(jī)和集成電路技術(shù)的發(fā)展,一些電子電路仿真軟件像PSPICE、EWB等版本不斷升級,功能越來越強(qiáng),這就使得電子技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)成為可能。從90年代初開始,我校就將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法與計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合,取得了較好的效果。1EWB軟件簡介最近兩年我們使用了ElectronicsWork2收稿日期:1999212207拖出雙蹤示波器接在輸入端(7號節(jié)點(diǎn))和濾教學(xué)后安排一次穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)。下面是我們波輸出端(11號節(jié)點(diǎn)),觀察到的波形如圖2所示。為

5、了同時(shí)觀看兩點(diǎn)以上波形,可選用瞬態(tài)分析,圖3所示是瞬態(tài)分析后同時(shí)顯示的輸入端(7號節(jié)點(diǎn))、濾波輸出端(11號節(jié)點(diǎn))和輸出端(1號節(jié)點(diǎn))的波形。(3)電容參數(shù)對濾波效果的影響。選擇設(shè)計(jì)的用EWB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的具體方案:選擇典型的串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路。在EWB平臺上用鼠標(biāo)拖放所需元件到工作區(qū),給元件賦值,連接好電路如圖1所示,將電位器R6的滑動端調(diào)至中點(diǎn)。(1)測試各點(diǎn)直流電壓。用鼠標(biāo)從顯示器件庫中拖出電壓表接在各個(gè)測試點(diǎn),激活電路進(jìn)行仿真,即可在電壓表上顯示出測試結(jié)果。直流電壓也可用儀器庫中的數(shù)字多用參數(shù)掃描分析,使濾波電容C1分別為50ΛF、500ΛF、5000ΛF,再配合以瞬態(tài)分析,觀察

6、到的濾波輸出波形如圖4所示。圖1串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)電路圖范愛平:利用電路仿真軟件進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)31整因數(shù),即當(dāng)輸入電壓波動±10%時(shí),測出輸?Uo出電壓變化量,計(jì)算Sv=。為了方便在仿?UI真時(shí)我們直接在節(jié)點(diǎn)7、0之間加21V直流電壓源,讓其波動±10%,具體操作是選擇參數(shù)掃描分析使外加電壓源電壓U2由18.9V連續(xù)變化到23.1V,配合以直流分析即可得到分析結(jié)果如圖6所示?？梢姰?dāng)輸入電壓變化4.2V時(shí)輸出電壓僅變化0.04V?？筛鶕?jù)這幾個(gè)數(shù)據(jù)算出輸入調(diào)整因數(shù)或穩(wěn)壓系數(shù)。圖4C1改變時(shí)濾波輸出波形圖(4)測量電源的輸出電阻。在圖1電路中當(dāng)負(fù)載電阻R4開路(負(fù)載電流IL=0)時(shí),測得

7、輸出電壓Uo=12.56V,當(dāng)接入負(fù)載電阻R4=0.06k8(IL=200mA)時(shí),測得輸出電壓Uo=12.53V,根據(jù)輸出電阻的定義即可?Uo算出輸出電阻Ro==0.158。?IL(5)測量輸出電壓調(diào)節(jié)范圍。從以上分析可以看出,在該電路中當(dāng)濾波電容C1=500ΛF時(shí)已經(jīng)有了較好的濾波效果。為了分析方便,在下面的分析中我們?nèi)サ粽鳛V波電路,直接在7、0節(jié)點(diǎn)之間加上一個(gè)21V的直流電壓源。選擇參數(shù)掃描分析,使電位器R6的滑動端連續(xù)滑動