【正文】 off0. 5S1. 0SpS—S pS—S 元器件庫和元器件的創(chuàng)建與刪除對(duì)于一些沒有包括在元器件庫內(nèi)的元器件，可以采用自己設(shè)定的方法，自建元器件庫和相應(yīng)元器件。EWB自建元器件有兩種方法：一種是將多個(gè)基本元器件組合在一起，作為一個(gè)模塊使用，可采用下文提到的子電路生成的方法來實(shí)現(xiàn)；另一種方法是以庫中的基本元器件為模板，對(duì)它內(nèi)部參數(shù)作適當(dāng)改動(dòng)來得到，因而有其局限性?！　∪粝雱h除所創(chuàng)建的庫名，可到EWB的元器件庫子目錄名Model下，找出所需刪除的庫名，然后將它刪除。 子電路的生成與使用為了使電路連接簡潔，可以將一部分常用電路定義為子電路。方法如下：首先選中要定義為子電路的所有器件，然后單擊工具欄上的生成子電路的按鈕或選擇Circuit/Create Subcircuit命令，在所彈出的對(duì)話框中填入子電路名稱并根據(jù)需要單擊其中的某個(gè)命令按鈕，子電路的定義即告完成。所定義的子電路將存入自定義器件庫中。一般情況下，生成的子電路僅在本電路中有效。要應(yīng)用到其它電路中，可使用剪貼板進(jìn)行拷貝與粘貼操作，也可將其粘貼到（或直接編輯在）。以后每次啟動(dòng)EWB，自定義器件庫中均自動(dòng)包含該子電路供隨時(shí)調(diào)用。幫助功能的使用EWB提供了豐富的幫助功能，選擇Help/Help Index命令可調(diào)用和查閱有關(guān)的幫助內(nèi)容。對(duì)于某一元器件或儀器，“選中”該對(duì)象，然后按F1鍵或單擊工具欄的幫助按鈕，即可彈出與該對(duì)象相關(guān)的內(nèi)容。建議充分利用幫助內(nèi)容。二、測(cè)試電路 1．設(shè)置測(cè)試點(diǎn) 使用儀表測(cè)試電路，需先將相應(yīng)的測(cè)試儀表圖標(biāo)連接到電路中去。在這之前要先設(shè)置測(cè)試點(diǎn)，首先可以從無源部件箱中拖放一個(gè)連接點(diǎn)“ ”放在要連儀表的導(dǎo)線上，然后再接測(cè)試儀表；也可以從測(cè)試儀表的測(cè)試端引出一根導(dǎo)線到待測(cè)試的端點(diǎn)，方法如連線。 2．使用測(cè)試儀表 先從儀表區(qū)中將要用的測(cè)試儀表圖標(biāo)拖放到工作區(qū)合適的位置。將儀表連接到電路中測(cè)試點(diǎn)上。雙擊儀表圖標(biāo)使之放大顯示，以便更清楚地觀察測(cè)試信號(hào)。根據(jù)測(cè)量要求調(diào)整儀器量程。單擊電源開關(guān)，電路激活開始仿真。再調(diào)整儀表量程旋鈕，使被測(cè)信號(hào)顯示大小合適。如何調(diào)鱉儀表量程 各類儀表量程旋鈕的調(diào)整方法各不相同，這里僅僅是調(diào)整控制旋鈕的一般方法； 單擊欲調(diào)量程的旋鈕。 革擊數(shù)值或單位邊上的上、下話頭，改變數(shù)值和單位到合適的位置。4．仿真電路當(dāng)電路被激活后工WB即開始仿真電路。仿真電路的途徑取決于電路所接信號(hào)源、測(cè)試儀表以及在Analysis中 Analysis Options（分析選項(xiàng)）對(duì)話框中的選擇。仿真結(jié)束后，所需結(jié)果顯示在接人電路儀表的顯示屏或工作區(qū)中。仿真結(jié)束，電源開關(guān)自動(dòng)斷開。若改變儀表所接位置，必須重新激活電路，再次仿真。欲在中途中斷仿真，可單擊電源開關(guān)，即可關(guān)閉。若要暫停仿真，可單擊位于電源開關(guān)下方的Pause/Resume按鈕，仿真可暫?；蚶^續(xù)。三、編輯l．滾動(dòng)工作區(qū)使用整個(gè)視窗最右上角的“放大”、“縮小”符號(hào)，可以將工作區(qū)放至最大或縮小。若要觀察多于一屏的信息，可使用鼠標(biāo)指向工作區(qū)右邊和底部的滾動(dòng)塊并拖動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)。2．調(diào)整電路圖或元件的大小單擊菜單 Circuit中的Zoom In和 Zoom Out按鈕即可增大或縮小電路圖或元件。3．添加文本當(dāng)需要給元件設(shè)置標(biāo)號(hào)、參數(shù)或模型和描述電路時(shí)，需要輸入文本內(nèi)容。一般情況下，文本插入電路的位置是自動(dòng)設(shè)定的，若認(rèn)為不合適，可用方向健或用鼠標(biāo)單擊相應(yīng)的文本拖放至合適的位置。4．編輯鍵輸入文本時(shí)使用的編輯鍵，與其他軟件編輯文件時(shí)使用的編輯鍵類似。 Backspace：向左刪除一個(gè)字母。 DEL：向右刪除一個(gè)字母。 Home：將光標(biāo)移至一行的開始。 End：將光標(biāo)移至一行的末尾。 快捷鍵 某菜單命令有快捷鍵，它將顯示在該命令的右側(cè)。一般是某鍵與Ctrl鍵同按。 方向鍵可移動(dòng)選擇的元件或圖標(biāo)。 Del鍵可刪除選擇的元件或文本。 Esc鍵取消當(dāng)前對(duì)話框。 Alt可鎖定元件或圖標(biāo)的端子，使選擇更容易。 帶有黑邊的按鈕為缺省選擇，按Enter鍵可選擇該按鈕。 6．選擇多個(gè)元件或儀表 欲移動(dòng)、復(fù)制或刪除多個(gè)元件或儀表可使用下述兩種方法之一：（1）用鼠標(biāo)左鍵選擇第一個(gè)元件或儀器后。再單擊鼠標(biāo)右鍵選擇其他元件或儀表。（2）用鼠標(biāo)指向一組元件或儀表，按下左鍵并向右下方拖動(dòng)形成一個(gè)矩形區(qū)域，放開鼠標(biāo)鍵，則該區(qū)域中的元件和儀表都將被選中。 7．電路文件存盤與打開電路生成后可以將其存為電路文件保存，以備調(diào)用。方法是選擇 File／Save As（文件／另存為）命令。彈出對(duì)話框后，選擇合適的路徑并輸人文件名，再按下“確定”按鈕即完成電路文件。實(shí)驗(yàn)十二 模擬電路仿真實(shí)驗(yàn)范例（共射極單管放大電路）【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．加深對(duì)共射極基本放大電路放大特性的理解。2．學(xué)習(xí)靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量和調(diào)整方法。3．觀察Rc和Rb對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)及交流放大特性的影響。4．學(xué)習(xí)放大器動(dòng)態(tài)特性指標(biāo)AV、Ri、Ro的測(cè)量方法?！緦?shí)驗(yàn)電路與內(nèi)容】圖12－23所示為共射極基本放大電路，設(shè)b=100。圖12－23 共射極基本放大電路原理圖 連接電路。2． 靜態(tài)工作點(diǎn)位置與輸人信號(hào)幅度對(duì)輸出波形的影響。放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的位置是否合適，直接影響放大器的動(dòng)態(tài)范圍，進(jìn)而影響放大器的電流電壓增益和輸入、輸出電阻等各項(xiàng)指標(biāo)，故設(shè)計(jì)一個(gè)放大器首先要設(shè)計(jì)合適的工作點(diǎn)。對(duì)圖3－1所示的基本單管共射放大電路，采用定壓源激勵(lì)。調(diào)節(jié)偏置電阻Rb和Rc，使放大器有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。首先分析在供電電壓一定，負(fù)載電阻RC不能改變的情況下，如何調(diào)整Rb，使輸出電壓和輸出電流達(dá)到極限值。(1) 手工估算設(shè)UBEQ= V，則 （121） （122） （123） 根據(jù)式（12－l）～（12－3），改變RB值，可以獲得輸出電壓和輸出電流最大動(dòng)態(tài)范圍利用下的靜態(tài)工作點(diǎn)。 (2) 靜態(tài)工作點(diǎn)分析為了選擇合適的偏置電阻Rb值，可以使用直流參數(shù)掃描功能很方便地決定Rb值。首先選擇工作點(diǎn)電壓 UCEQ對(duì)電阻RB掃描，這在EWB虛擬工作平臺(tái)上很容易實(shí)現(xiàn)。設(shè)Rb值從10 kW～1MW變化，觀察UCEQ（U（1））隨RB的變化情況，掃描曲線示于圖1224。由圖可以看出，當(dāng)而從 10 kW變至約 145 kW時(shí)，UCE很小，且變化也很小，約為從 V，此時(shí)晶體管處于飽和狀態(tài)。當(dāng)RB=1 kW時(shí)，UCE約為10V，為了使輸出電壓有最大的動(dòng)態(tài)范圍，取UCEQ= 6 V，使用鼠標(biāo)在圖標(biāo)讀取當(dāng)電壓UCEQ=6 V時(shí)對(duì)應(yīng)的RB值為 282 kW。近似取值為280 kW。圖12－24 工作點(diǎn)電壓對(duì)RB掃描曲線進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析（DC Operating Point），激活電路仿真，得各結(jié)點(diǎn)的對(duì)地直流工作電壓值如圖12－25圖表所示。圖12－25 直流工作點(diǎn)分析結(jié)果從上表可以看出：VCEQ=，VBEQ=，計(jì)算出ICQ=，顯然這種參數(shù)的設(shè)置是合理的。瞬態(tài)分析：下面分析直流工作點(diǎn)位置對(duì)輸出電流、電壓動(dòng)態(tài)范圍的影響。1）當(dāng)RB=280kW時(shí)，在電路中加入激勵(lì)電壓源，即： 選擇瞬態(tài)分析，并將示波器調(diào)到交流（AC）檔觀察輸出電壓波形，如圖12－26所示：細(xì)線代表輸入波形，粗線代表輸出波形（以下相同）。從圖中可看出輸出波形不失真。圖12－26 共射極基本放大電路輸出電壓波形（A）2）當(dāng)保持RB=280kW時(shí)，在電路中加入激勵(lì)電壓源，即： 圖11－27 共射極基本放大電路輸出電壓波形（B）再選擇瞬態(tài)分析，并將示波器調(diào)到交流（AC）檔觀察輸出電壓波形，如圖12－27所示：。從圖中可看出輸出波形有失真，上禿下尖，這是晶體管輸出特性的非線性造成的非線性失真。而輸出電壓的最大峰值近似為6V。1） 選RB=100kW，加入與上相同的激勵(lì)源，再對(duì)電路進(jìn)行瞬態(tài)分析，其輸出電壓波形如圖12－28所示：可見輸出電壓波形出現(xiàn)了底部削平的截底失真現(xiàn)象。，說明晶體管此時(shí)工作進(jìn)入飽和區(qū)，放大器產(chǎn)生了飽和失真，這是靜態(tài)工作點(diǎn)位置太高所致。此時(shí)輸出電壓的最大動(dòng)態(tài)范圍明顯減小，所以輸出電壓波形出現(xiàn)了明顯的底部削平失真。說明放大器產(chǎn)生了飽和失真。圖12－28 共射極基本放大電路輸出電壓波形（C）4）再改變RB，令RB=560 kW，首先觀察圖 12－24此時(shí)工作點(diǎn)的位置，從圖中可以分別讀出RB=560 kW時(shí)，UCEQ187。，估算出ICQ187。2mA。在大信號(hào)工作情況下工作點(diǎn)較低，輸出電壓的最大動(dòng)態(tài)范圍為2180。（12－）=。為了比較在輸出電壓幅度近似相等的情況下，工作點(diǎn)位置高低產(chǎn)生的波形失真，將激勵(lì)信號(hào)源幅度增大一倍，再對(duì)電路進(jìn)行瞬態(tài)分析，用示波器交流檔觀察到的輸出電壓波形示于圖12－29。由圖可見，輸出電壓波形出現(xiàn)了頂部削平失真，說明放大器產(chǎn)生了截止失真。圖12－29 共射極基本放大電路輸出電壓波形（D）５）當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)合適，但輸入信信號(hào)很大時(shí)，放大輸出信號(hào)既進(jìn)入了晶體三極管的飽和區(qū)，又進(jìn)入了截止區(qū)，固同時(shí)出現(xiàn)削平頂部和削平底部的現(xiàn)象。如圖12－30所示。由以上分析可以看出，為了使器件動(dòng)態(tài)范圍得到充分利用，保證器件既不進(jìn)入飽和區(qū)，也不進(jìn)入截止區(qū)，一定要選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)位置太高，管子容易進(jìn)入飽和區(qū)，應(yīng)增大基極偏置電阻R。降低靜態(tài)工作點(diǎn)；相反，靜態(tài)工作點(diǎn)位置太低，管子容易進(jìn)入截止區(qū)，應(yīng)適當(dāng)減小基極偏置電阻R。以提高靜態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)決定了以后，若增大或減小負(fù)載電阻，都會(huì)影響輸出電流和電壓的動(dòng)態(tài)范圍，在激勵(lì)信號(hào)不變的情況下，會(huì)產(chǎn)生飽和、截止失真，此處不再詳述，讀者可按以上方法自行驗(yàn)證。圖12－30 共射極基本放大電路輸出電壓波形（E）參數(shù)掃描分析選擇分析菜單中的參數(shù)掃描選項(xiàng)（Analysis/Parameter Sweep Analysis），在參數(shù)掃描設(shè)置對(duì)話框中將元件設(shè)為R1，參數(shù)為電阻，掃描起始值為100KW，終值為700KW，掃描方式為線性，步長增長為200KW，輸出節(jié)點(diǎn)11，掃描用于瞬態(tài)分析，掃描結(jié)果如圖所示：由圖可以看出，當(dāng)R1為100K時(shí)，靜態(tài)工作點(diǎn)升高，輸出電壓已產(chǎn)生明顯的飽和失真。當(dāng)R1增加到300K時(shí)，電路正常工作。當(dāng)R1增加到500K~700KW時(shí)，由于靜態(tài)工作點(diǎn)下降較多，導(dǎo)致電壓放大倍數(shù)下降，輸出電壓波形幅度大減小。若要觀察到明顯的截止失真，可在加大R1阻值的同時(shí)增大輸入信號(hào)Vi的幅度。圖1231 共射極基本放大電路參數(shù)掃描輸出電壓波形四、頻率響應(yīng)分析 選擇分析菜單中的交流頻率分析項(xiàng)（Analysis/AC Frequency Analysis），在交流頻率分析參數(shù)對(duì)話框中設(shè)定：掃描起始頻率為1Hz，終止頻率為1GHz，掃描形式為十進(jìn)制，縱向刻度為線性，節(jié)點(diǎn)11作輸出節(jié)點(diǎn)。分析結(jié)果如圖1232所示：圖1232 共射極基本放大電路頻率響應(yīng)分析分析圖表可知，當(dāng)共射電路輸入信號(hào)電壓Vi為幅值5mV的變頻電壓時(shí)，中頻電路放大倍數(shù)約為200倍。下限頻率約為20Hz，上限頻率約為12MHz。放大器的通頻帶寬約為12MHz。29 /