1、EWB 软件在高频电子线路实验中的研究 王冠军 西安交通工程学院 摘 要： 随着我科学技术水平的不断发展与进步, 科技软件的运用也随之增多, 也对我国的各行各业起到一定促进作用。本文通过介绍 EWB 软件的特点, 用正弦波振荡器为例子, 从而对 EWB 软件在高频电子线路实验中的应用进行分析与研究, 把传统的试验方法与 EWB 软件进行有效的结合, 可以更准确的获取观测结果。关键词： EWB 软件; 高频电子线路; 实验研究; 1 引言高频电子技术研究的是高频信号的产生、发射、接收和处理的有关方法和电路, 主要解决无线电广播、电视和通信中发射与接收电路的有关技术问题。高频电子线路, 对于观测电
2、路参数的改变对电路的影响和电路起振的过程十分有难度。由于, 目前我国的科技水平还不能达到对高频电子线路进行直接的改进与完善, 只能使其他设备介入, 从而达到比较好的效果。针对高频电子线路的特点, 可以引入 EWB 软件进行仿真实验, 如果咋一定情况下想要清楚的分析各元件对电路的影响, 首先要对元器件进行参数属性的一个调整和修改, 然后在对故障点进行设置, 调剂和测量的操作可以使试验和理论, 进行有机的结合。2 EWB 软件的基本特点EWB 软件的是由加拿大公司推出的一款仿真工具, 这款软件它主要用于电子线路的仿真。该软件的而操作界面友好, 正因为 EWB 软件自身的独有的特点, 在实际应用中才
3、会如此广泛。第一、对于在创建电路各种图形的界面也是比较直观的, 如果在模仿真实的实验工作台, 屏幕上会出现所需要的获取电路图所绘制出的各器件;第二、由于在仪器软件的控制面板方面、试验操作的方式上, 都与实际的操作是相类似, 所以试验测量出的结果也都比较准确;第三、软件电路元件库极其丰富, 可以对出现的电路状况, 进行不同的分析和说明, 比如最基本的短路、断路、漏电等等这些情况, 都可以通过软件清晰的观察到出现故障问题时, 电路工作状态改变的所有情况。第四、软件最突出的就是, 他可以与其他电路软件进行直接的数据转换, 而且电路板的排版软件, ORCAD、PROTEL 等软件, 也可以在电路文件直
4、接进行显示, 显示之后在通过印制电路板操作, 自动排出。第五、软件的存储量非常大, 对于测量仪器工作状态、工作波形图和测试点数据等等东欧可以进行存储, 通过存储大量的实验数据, 从而为仿真实验分析提供有力依据和参考。第六、它在高频电子线路实验中是一个非常重要的训练工具。它在实验中的方式可以灵活运用, 具体问题具体分析, 根据不同的情况可以进行不同的实验方式, 3 EWB 软件在高频电子线路实验中的研究EWB 软件在高频电子线路实验中的应用研究, 通过以正弦波振荡器实验为例进行说明。振荡器它是一个比较特殊的设备, 它在从操作过程中, 可以自行产生具有一定频率、波形、和振幅的交流信号。在进行高频电
5、子线路实验中, 传统的实验很难对电路的影响和起振的过程进行观测, 信息技术的不断发展, 通过采用新型的 EWB 仿真软件对电路的影响和起振的进行观测就简单多了1。图 1 所显示的就是采用 EWB 软件进行仿真实验的方法, 试验流程的情况, 要想观察变化之后对电路工作状态的影响, 就要参照试验要求进行更改相关元件的参数, 把实验电路原理图作为参照, 在 EWB 电路工作区域把电路模拟连接, 在对电路中的各元器件, 进行参数设置, 设置完之后, 在进行测量, 测量时一定要使用 EWB 虚拟仪器2。图 1 实验仿真流程图 下载原图3.1 创建电路创建电路, 最重要的就是要以电路的原理图为准, 从原理
6、图中取出存在的各种元器件, 把它再拽到电路的工作中区域内, 但是各种元器件一定要从 EWB 的不同器件库所取, 进行布局和调整, 在这之前要进行有序的移动和旋转, 之后就可以再按照电路原理图摆放合理就可以了;在导线连接好元器件的时候, 要想电路不出现断路和没有信号输出或输出错误情况, 就一定要在导线连接的时候, 注意结点的接实度, 才可以有效保证电路的安全。除此之外, 给电路中的元器件进行标识和参数设置的时候一定要按照图 2 进行操作3。图 2 正弦波振荡器电路图 下载原图3.2 电路仿真分析 (瞬态分析、改变静态工作点) 首先, 瞬态分析, 瞬态分析不仅可以分析非线性时域, 也可以分析在激励
7、信号作用下, 电路时域的响应。瞬态分析的结果通常出现的形式是节点电压波性。另外, 对于观察周期性信号的瞬间变化规律和非周期性的都可以通过瞬态分析进行。EWB 软件在对直流工作点尽心分析的时候, 需要把进行输入的周期分为多个时间间隔。因此, 电路中的整个周期和各个时刻的电压是决定节点电压波形的关键。然而这样的过程就很难在普通的示波器上显示, 如图 3、4 所示。图 3 电路起振波形 下载原图图 4 振荡器稳定波形 下载原图从图 3 中可以看出, 一旦电源接通之后, 出现一个喇叭型的图案就是起振过程, 振幅它会随着之间的变化逐渐增大, 但频率基本是一致的。图 4 中可以看出振荡的电路输出波形, 在
8、稳定后出现的情况是一致的。其次是, 对静态工作点进行改变, 振荡器在负载阻抗和反馈系数已经确定的情况下, 静态工作点在操作过程中起着非常重要的作用, 对振荡器的起振和稳定有着直接的影响4。工作点偏高, 震荡管的工作会达到饱和, 输入阻抗的降低会直接导致震荡波形的准确度和真实性, 严重时会直接停振;反之, 工作点偏低, 就会避免晶体管进入到饱和区, 然而功率小的振荡器, 一般情况下都选择靠近截止区的地方, 也不能取得太低, 否则不容易起振。通过对 R1 或 R2 的电阻值进行改变, 将改变静态工作点电压:当过低的情况下, 电路放大倍数 A 小, 没有放大能力, 不会起振, 反之, 三极管进入饱和
9、区, 电路放大倍数 A 小, 也不会起振5。4 结语综上所述, 随着科技水平的日益增长, 科技软件也在不断更新与改进, 对于EWB 软件的出现, 给仿真实验带来了“方便、快捷、安全”的效果, 通过用 EWB软件在高频电子线路实验中可以完成传统实验无法完成的实验项目, 一定程度上可以观测传统技术无法观测到的电路影响和起振的过程, EWB 软件的应用都可以清晰地观察到。除此之外, EWB 软件仿真实验节约成本, 减少经济的支出, 对于改善科学技术的发展与进步有着非常重要的作用。参考文献1严新英.EWB 软件在电子技术课程中的应用优势J.中国现代教育装备, 2016, (15) :7-8. 2段立峰.基于 EWB 软件的可扩展数字电子时钟设计J.电子设计工程, 2014, (15) :134-135, 139. 3张兆国.EWB 软件在中职电子线路教学中的应用J.职业, 2014, (33) :156-156. 4齐祥明.EWB 软件在电子技术实验教学中的应用J.长江大学学报 (自然版) 理工上旬刊, 2013, 10 (10) :130-132.
