基于EDA技术的EWB电路仿真

摘要： 通过EWB电路仿真，将理论电原理图用直观的测量仪器仪表演示。体现出在合理可行的电路结构下的参数，也可进行相应的指标调试，得到最佳的工作状态。辅助抽象理论学习，系统掌握体系中的知识点，过程实现简洁，效果明显，引发自我学习兴趣。本文展开的分析仿真为初学者自学和后期深入EDA技术领域打下基础，拓宽思路，为分析与设计能力的提高做好铺垫。

Abstract： Througb EWB circuit simulation， theoretical electrical schematic is made show—how with measuring instruments， which reflects the parameters in a reasonable and feasible circuit structure， can also conduct appropriate indicators debugging to get the best working condition. The auxiliary learning of abstract theories， mastering knowledge systematically in the system， simple realization process and obvious effect can cause self—interest in learning. The analysis and simulation can lay the foundation of self—study and deepening the field of EDA technology for beginners to broaden our thinking and pave the way for the improvement of analysis and design capabilities.

关键词： EWB；仿真；限幅；放大

Key words： EWB；simulation；amplitude limiting；amplification

中图分类号：TM13 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）28—0040—03

EDA（Electronic Design Automation：电子设计自动化） 技术，是一种对电子线路系统或芯片进行自动化设计与开发的计算机辅助设计技术。EDA技术的发展为电子系统设计和电子产品开发提供了全新的手段，也为电子技术人员的培养提供了全新的教学手段。EWB是EDA技术中常用的软件之一，是掌握EDA技术的入门基础。

EWB是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的专门用于电子线路仿真的“虚拟电子工作台”，Electronics Workbench软件，它可对模拟、数字及混合电路进行仿真，目前已在电子工程设计及教学等领域得到广泛的应用。

①如图1所示，体现了《电路分析基础》中的基本定律：欧姆定律和基尔霍夫定律，用在电压和电流的电量分析上，学习和应用者结合参考方向和分流、分压关系进行电路分析，与日常生活接洽，家用电器间多是并联的分流结构。

1）直观显示出各并联器件上电压相等、串联器件上电流相等。2）每一二端元件本身伏安关系符合欧姆定律。3）在12V直流电压源作用下，各电流满足基尔霍夫电流定律；闭合的绕行回路满足基尔霍夫电压定律。4）日常用电都是经过变压器变压后的220V，我家里的户内控制箱：总开关400V～、各分开关220V～。5）日常生活中用电高峰期经常遇到电压不稳的状况，当高功率的某电器超出额定值时，会发生跳闸现象。

②《模拟电子技术》中的二极管的限幅应用，利用的是二极管的单向导电特性，正向导通状态、反向截止状态。如图2为上限幅电路结构和波形，图3为下限幅电路结构和波形。现实中二极管主要用做限幅、整流、显示等，使用中注意辨别极性。常见的普通二极管和稳压二极管，通过外封装上的色环识别其阴极，在LED显示屏中常用的是红、绿、蓝三种发光二极管，引脚长正短负，从侧面看进去两引脚在内部结构中形状小的为正。

③《模拟电子线路》中的三极管放大电路，根据三极管的连接方式分为三种组态：共发射极、共基极、共集电极。因为三极管的非线性引起的失真，称为非线性失真。工作点的不合适将引起饱和失真和截止失真；输入信号过大，超出线性工作范围将引起双向失真。在实际应用中一定要选择合适的工作点，确保核心放大器件工作在线性区，可以不失真的放大信号。

如图4所示，共发射极放大电路可以放大电压信号，其输出端电压与输入端电压相位相反，大小之比大于1。在实际应用中，共发射极电路用来实现反相器或倒相器，多设计在中间级，体现信号电压放大。

如图5所示为共基极电路，输出电压与输入电压相位相同，多用在高频放大信号。

如图6所示为共集电极电路，输出电压与输入电压相位相同，大小接近，在输出级做射随器，用于功率放大和电流放大。

④常见仪器仪表中的正弦波（图7）、方波（图8）等波形发生电路。

1）正弦波振荡电路：

a频率与RC选频网络有关，根据公式f=1/（2πRC）计算得到近似为1592赫兹。

b输出电压最大值10.7V左右。c利用两个反向并联的二极管，保证输出波形正负半周对称，实现稳幅，借助并联的电阻，改善波形的失真。

2）简单过零电压比较器实现方波输出（图8）：

a输出电压的大小与集成芯片的输出正向和负向饱和电压有关，且受到两个反向串联的稳压二极管的影响，导致输出限幅。

b输出只有两个状态，且在输入为零的位置上发生跳变。

⑤实验实践中常见的直流稳压电源。通过变压器将电网电压降压为需要的交流电；利用二极管的单向导电特性将正负半周交替出现的交流电变为单一方向下的交流电；采用电容滤波将单一方向下的交流电变为比较平滑的直流电压，如图9所示；借助稳压电路使得输出电压稳定。以下采用的是EWB升级版multisim2001实现的仿真。（图9）

⑥结束语：EWB是EDA技术中的常用基础软件，具有界面直观、操作方便等优点。通过电路仿真，可以熟悉常用仪器仪表的使用，基本指标的的测量与调试方法，进一步培养综合分析和开发、创新能力。

参考文献：

[1]钟欣.基于EWB的电子电路仿真分析和设计[J].中国高新技术企业，2008，（11）.

[2]王树昆等.EDA仿真环境的研究与应用[J].山东省青年管理干部学院学报，2006—01—10.

[3]甘晖.EWB软件在电工设计实验中的应用[J].安徽冶金科技职业学院学报，2009，（1）.