利用电路仿真软件进行电子技术实验.docx

实验室研究与探索LABORATORYRESEARCHANDEXPLORATION292000年第6期利用电路仿真软件进行电子技术实验范爱平(山东工业大学自动化系,山东济南250061)摘要:介绍电路仿真软件EWB的功能及特点,并以直流稳压电源实验为例,较详细地说明了仿真软件的使用方法和步骤,为电子技术教学提供了一种新的实验方法。关键词:计算机仿真;EWB软件;电子实验中图分类号:TP391.9文献标识码:B文章编号:100627167(2000)0620029204ElectronicTechniqueExperimentUsingElectronicEmulationSoftwareFANAi2ping(Dept.ofAutom.Eng.,ShandongTechniqueUniversity,Ji’nan250061,China)Abstract:ThispaperintroducedthefunctionandcharacteristicoftheelectronicemulationsoftwaveEWB.AnapplicationexampleofEWBonDCpowersupplyexperimentwasgiventoexpoundthemethodofusingthesoftwaveandanalysissteps.Itprovidesanewelectronictechniqueexperiment.Keywords:computeremulation;EWBsoftwave;electronicexperimentbench(简称EWB)软件,这是一种电子电路的计算机仿真软件,它的最大特点是仿真手段切合实际,创建电路、选用元器件和测试仪器等均可直接从屏幕图形中选取,而且测试仪器的图形与实物外形相似,因此电类专业的学生只需一两个小时就可学会该软件的基本操作。EWB的元件库容量较大,有12类数千种元器件和7种仪器可供使用,基本上能满足一般电路分析设计的需要。EWB的分析手段较全面,可完成电路的直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、传递函数分析、失真分析、参数扫描分析等共14种电路的分析。“电子技术基础”是一门实践性很强的课程,多年来教师们在加强理论联系实际方面进行了不少探索。近年来随着计算机和集成电路技术的发展,一些电子电路仿真软件像PSPICE、EWB等版本不断升级,功能越来越强,这就使得电子技术的计算机仿真实验成为可能。从90年代初开始,我校就将传统的实验方法与计算机仿真相结合,取得了较好的效果。1EWB软件简介最近两年我们使用了ElectronicsWork2收稿日期:1999212207拖出双踪示波器接在输入端(7号节点)和滤教学后安排一次稳压电源实验。下面是我们波输出端(11号节点),观察到的波形如图2所示。为了同时观看两点以上波形,可选用瞬态分析,图3所示是瞬态分析后同时显示的输入端(7号节点)、滤波输出端(11号节点)和输出端(1号节点)的波形。(3)电容参数对滤波效果的影响。选择设计的用EWB进行仿真实验的具体方案:选择典型的串联反馈式稳压电路。在EWB平台上用鼠标拖放所需元件到工作区,给元件赋值,连接好电路如图1所示,将电位器R6的滑动端调至中点。(1)测试各点直流电压。用鼠标从显示器件库中拖出电压表接在各个测试点,激活电路进行仿真,即可在电压表上显示出测试结果。直流电压也可用仪器库中的数字多用参数扫描分析,使滤波电容C1分别为50ΛF、500ΛF、5000ΛF,再配合以瞬态分析,观察到的滤波输出波形如图4所示。图1串联反馈式稳压电源实验电路图范爱平:利用电路仿真软件进行电子技术实验31整因数,即当输入电压波动±10%时,测出输?Uo出电压变化量,计算Sv=。为了方便在仿?UI真时我们直接在节点7、0之间加21V直流电压源,让其波动±10%,具体操作是选择参数扫描分析使外加电压源电压U2由18.9V连续变化到23.1V,配合以直流分析即可得到分析结果如图6所示。可见当输入电压变化4.2V时输出电压仅变化0.04V。可根据这几个数据算出输入调整因数或稳压系数。图4C1改变时滤波输出波形图(4)测量电源的输出电阻。在图1电路中当负载电阻R4开路(负载电流IL=0)时,测得输出电压Uo=12.56V,当接入负载电阻R4=0.06k8(IL=200mA)时,测得输出电压Uo=12.53V,根据输出电阻的定义即可?Uo算出输出电阻Ro==0.158。?IL(5)测量输出电压调节范围。从以上分析可以看出,在该电路中当滤波电容C1=500ΛF时已经有了较好的滤波效果。为了分析方便,在下面的分析中我们去掉整流滤波电路,直接在7、0节点之间加上一个21V的直流电压源。选择参数扫描分析,使电位器R6的滑动端连续滑动