*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心目錄電工電子工藝實(shí)踐部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備及軟件圖片電工電子實(shí)踐之一----線路設(shè)計(jì)及工藝實(shí)現(xiàn)

電工電子工藝實(shí)踐部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備及軟件圖片Multisim軟件主窗口（EWB電子設(shè)計(jì)工作平臺）河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心*電工電子工藝制作工具和場地

河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心*雙指針交流毫伏表

*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心雙蹤示波器

河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心*多路直流電源

河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心*函數(shù)信號發(fā)生器

河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心*萬用表河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心**河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心電工電子工藝實(shí)踐輔導(dǎo)之一

電工電子線路

設(shè)計(jì)及工藝實(shí)現(xiàn)

*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心一、課程目的1、學(xué)習(xí)Multisim（EWB電子設(shè)計(jì)工作平臺）仿真軟件的使用和電工電子線路的設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)方法。2、根據(jù)對選題的設(shè)計(jì)及仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)習(xí)電路板制作技術(shù)。3、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)調(diào)試“功能電路”的方法，提高故障排查、處理等綜合工程實(shí)踐能力。4、了解成果分析、總結(jié)及提交方法。*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心二、實(shí)踐步驟

⑴根據(jù)擬定“功能電路”選題→→⑵查閱相關(guān)電路設(shè)計(jì)資料→→⑶初步確定設(shè)計(jì)方案→→⑷在Multisim仿真軟件上進(jìn)行電路設(shè)計(jì)→→⑸對所設(shè)計(jì)電路的進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)→→⑹設(shè)計(jì)印制電路板→→⑺元器件焊接→→⑻實(shí)驗(yàn)調(diào)試實(shí)際的“功能電路”→→⑼故障排查、調(diào)整設(shè)計(jì)方案或電路元件參數(shù)→→⑽電路功能實(shí)現(xiàn)，給出調(diào)試結(jié)果→→⑾分析、總結(jié)工藝實(shí)踐的收獲和成果→→⑿提交實(shí)習(xí)報(bào)告→→⒀討論評比、相互交流。

*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心三、電路仿真與設(shè)計(jì)軟件Multisim（EWB）簡介隨著電工電子電路設(shè)計(jì)的需要，IIT公司于上世紀(jì)八十年代后期推出的用于電路仿真與設(shè)計(jì)的EDA軟件ElectionicsWorkbench（電子工作平臺），簡稱EWB。*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心EWB是一種在電子具有如下一些優(yōu)點(diǎn)：

（1）系統(tǒng)高度集成，技術(shù)界廣為應(yīng)用的優(yōu)秀計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)軟件，被譽(yù)為"計(jì)算機(jī)里的電子實(shí)驗(yàn)室"。與其他電路仿真軟件相比，EWB界面直觀，操作方便

EWB將原理圖的創(chuàng)建，電路的測試分析和結(jié)果的圖表顯示等，全部集成到同一個電路窗口中。整個操作界面就像一個實(shí)驗(yàn)工作臺，有存放仿真元件的元件箱，有存放測試儀表的儀器庫，有進(jìn)行仿真分析的各種操作命令。測試儀表和某些仿真元件的外形與實(shí)物非常接近，操作方法也基本相同，因而該軟件易學(xué)易用。*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心（2）具有數(shù)字、模擬及數(shù)字/模擬擬混合電路的仿真能力在電路窗口中既可以分別對數(shù)字或模擬電路的進(jìn)行仿真，也可以將數(shù)字元件和模擬元件連接在一起仿真分析。（3）電路分析手段完備EWB除了用7種常用的測試儀表用來對仿真電路進(jìn)行測試之外，還提供了電路的直流工作點(diǎn)分析、瞬態(tài)分析、傅里葉分析、噪聲和失真分析等14種常用的電路仿真分析方法。這些分析方法基本能滿足一般電子電路的分析設(shè)計(jì)要求。*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心（4）提供了多種輸入輸出接口可以輸入由PSpice等其他電路仿真軟件所創(chuàng)建的spice網(wǎng)表文件，并自動形成相應(yīng)的電路原理圖。也可以把EWB環(huán)境下創(chuàng)建的電路原理圖文件輸出給Protel等常見的PCB軟件進(jìn)行印刷電路設(shè)計(jì)。為了拓寬EWB軟件的PCB功能，IIT也推出了自己的PCB軟件----ElectronicsWorkbenchLayout，可使EWB電路圖文件更直接方便地轉(zhuǎn)換成PCB。正因?yàn)槿绱耍珽WB一經(jīng)推出即受到廣大電路設(shè)計(jì)人員的喜愛，特別是在教育領(lǐng)域得到了更廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，EWB也經(jīng)過了多個版本的衍變，目前國內(nèi)常見的版本有4.0d和5.0c。從6.0版本開始，EWB進(jìn)行了較大規(guī)模的改動，仿真設(shè)計(jì)的模塊改名為Multisim。我們將用來進(jìn)行電路信號頻譜仿真分析的是EWB5.0x版本.*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心2、仿真軟件EWB的使用（1）EWB5.0的安裝和啟動EWB5.0版的安裝文件是EWB50C.EXE。新建一個目錄EWB5.0作為EWB的工作目錄，將安裝文件復(fù)制到工作目錄，雙擊運(yùn)行即可完成安裝。安裝成功后，在工作目錄下會產(chǎn)生可執(zhí)行文件EWB32.EXE和其它一些文件，EWB32.EXE的圖標(biāo)如圖1，雙擊該圖標(biāo)即可運(yùn)行EWB。也可以在Windows的桌面上創(chuàng)建EWB32.EXE的快捷方式，通過此快捷方式啟動EWB。圖1EWB32.EXE的圖標(biāo)*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心（2）認(rèn)識EWB的界面

EWB與其它Windows應(yīng)用程序一樣，有一個標(biāo)準(zhǔn)的工作界面，它的窗口由標(biāo)題條、菜單條、常用工具欄、虛擬儀器、器件庫圖標(biāo)條、仿真電源開關(guān)、工作區(qū)及滾動條等部分組成，如圖2所示。圖2EWB的工作窗口*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心①EWB的主窗口*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心②元件庫欄*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心信號源庫*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心基本器件庫*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心二極管庫模擬集成電路庫*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心指示器件庫儀器庫*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心標(biāo)題條中，顯示出當(dāng)前的應(yīng)用程序名ElectronicsWorkbench，即電子工作平臺。標(biāo)題條左端有一個控制菜單框，右邊是最小化、最大化（還原）和關(guān)閉三個按鈕。菜單條位于標(biāo)題條的下方，如圖3所示。共有六組菜單：File（文件）、Edie（編輯）、Circuit（電路）、Analysis（分析）、Window（窗口）和Help（幫助），在每組菜單里，包含有一些命令和選項(xiàng)，建立電路、實(shí)驗(yàn)分析和結(jié)果輸出均可在這個集成菜單系統(tǒng)中完成。圖3EWB的標(biāo)題欄和菜單條*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心在常用工具欄中，是一些常用工具按鈕，各按鈕的意義如圖4所示。圖4EWB的常用工具欄*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心常用器件庫按鈕欄中包含電源器件、模擬器件、數(shù)字器件等12個按鈕，單擊按鈕可打開相應(yīng)器件庫，用鼠標(biāo)可將其中的器件拖放到工作區(qū)，以完成電路的連接。圖5即為常用器件庫按鈕欄，其中打開了晶體管器件庫。圖5打開了晶體管器件庫的常用器件庫按鈕欄*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心單擊虛擬儀器按鈕可打開虛擬儀器庫，其中從左到右排列的儀器圖標(biāo)分別是：數(shù)字萬用表、信號發(fā)生器、示波器、波特圖儀、字符發(fā)生器、邏輯分析儀和邏輯轉(zhuǎn)換器，如圖6所示。可用鼠標(biāo)將虛擬儀器拖放到工作區(qū)，并對電路參數(shù)進(jìn)行測試。圖6打開了虛擬儀器庫的虛擬儀器按鈕*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心工作區(qū)窗口是我們進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)使用的最基本的窗口，在其中可以放置元件、虛擬儀器，連接電路以及對電路進(jìn)行即時(shí)的修改和控制。此外，在EWB的主窗口中還有仿真開關(guān)、暫停開關(guān)、用戶擴(kuò)展器件庫按鈕、狀態(tài)欄等，在此不再詳述。EWB5.0有一套比較完整的菜單系統(tǒng)，幾乎所有的操作都可通過執(zhí)行相應(yīng)的菜單命令來實(shí)現(xiàn)，但是，和大多數(shù)Windows程序一樣，許多操作也可通過快捷工具按鈕、右鍵菜單、快捷鍵等方式來實(shí)現(xiàn)，前面我們已經(jīng)用過多次了。對于一般的使用者，我們沒有必要記住全部的操作方式，因此，這里只講述前面涉及較少而又較常用的

Circuit（電路）和Analysis（分析）菜單中的部分項(xiàng)目，其它的菜單命令請大家自己體會。*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心

●

Circuit（電路）菜單

Rotate旋轉(zhuǎn)

FlipHorizontal水平翻轉(zhuǎn)

FlipVertical垂直翻轉(zhuǎn)

ComponentProperties部件屬性

CreateSubcircuit創(chuàng)建分支電路

SchematicOptions演示選項(xiàng)

Restrictions限制條件*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心

Analysis（分析）菜

Activate激活電路，開始仿真

AnalysisOptions分析選項(xiàng)

DCOperatingPoint直流工作點(diǎn)分析

ACFrequency交流頻率分析Transient瞬態(tài)分析Fourier傅立葉分析

MonteCarlo蒙特卡羅分析*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心（3）傅立葉分析（Fourier）傅立葉分析方法用于分析估計(jì)時(shí)域信號的直流、基頻和諧波分量，即離散傅立葉變換。這個分析將電壓波形從時(shí)域變換到頻域，求出它的頻域變化規(guī)律。EWB會自動地進(jìn)行時(shí)域分析以得到傅立葉分析結(jié)果。在進(jìn)行傅立葉分析時(shí)，必須首先在對話欄里選擇一個輸出節(jié)點(diǎn)，即輸出分量。分析從這個節(jié)點(diǎn)獲得的電壓波形。分析還需要一個基頻，一般將電路中的交流激勵源的頻率設(shè)為基頻。若在電路中有幾個交流源，那么基頻將是這些頻率的最小公因數(shù)。*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心傅立葉分析對話框和各參數(shù)說明如圖7和表1所示：圖7*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心表1*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心分析步驟:EWB上創(chuàng)建需進(jìn)行分析的電路圖；選定“分析（Analysis）”欄中的“傅立葉分析（Fourier）”確定被分析的電路節(jié)點(diǎn)。根據(jù)對話框的要求，設(shè)置參數(shù)。按“仿真（simulate）”鍵，即可獲得圖8所示被分析節(jié)點(diǎn)的離散傅立葉變換的波形，按“Esc

圖8*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心電流表(A)量程：0.01μA--999kA電壓表(V)量程：0.01μV--999kV歐姆表(Ω)量程：0.001Ω--999MΩ交流頻率范圍：0.001Hz--9999MHz（4）EWB上的虛擬儀器虛擬儀器是一種具有虛擬面板的計(jì)算機(jī)儀器，主要由計(jì)算機(jī)和控制軟件組成。操作人員通過圖形用戶界面用鼠標(biāo)或鍵盤來控制儀器運(yùn)行，以完成對電路的電壓、電流、電阻及波形等物理量的測量，用起來幾乎和真的儀器一樣。在EWB平臺上，共有7種虛擬儀器，下面分別作以介紹。①數(shù)字萬用表(Multimeter)萬用表的虛擬面板參見圖2-10，這是一種4位數(shù)字萬用表，面板上有一個數(shù)字顯示窗口和7個按鈕，分別為電流(A)、電壓(V)、電阻(Ω)、電平(dB)、交流(~)、直流(－)和設(shè)置(Settings)轉(zhuǎn)換按鈕，單擊這些按鈕便可進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換。用萬用表可測量交直流電壓、電流、電阻和電路中兩點(diǎn)間的分貝損失，并具有自動量程轉(zhuǎn)換功能。利用設(shè)置按鈕可調(diào)整電流表內(nèi)阻、電壓表內(nèi)阻、歐姆表電流和電平表0dB標(biāo)準(zhǔn)電壓。虛擬萬用表的使用方法與真實(shí)的數(shù)字萬用表基本相同，其各個量程的測量范圍如下：*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心

頻率Frequency

占空比Dutycycle

振幅Amplitude

DC偏移Offset②信號發(fā)生器(FunctionGenerator)信號發(fā)生器是一種能提供正弦波、三角波或方波信號的電壓源，它以方便而又不失真的方式向電路提供信號。信號發(fā)生器的電路符號和虛擬面板如圖9所示。其面板上可調(diào)整的參數(shù)有

虛擬信號發(fā)生器有三個輸出端："－"為負(fù)波形端，"Common"為公共（接地）端、"+"為正波形端。虛擬信號發(fā)生器的使用方法與實(shí)際的信號發(fā)生器基本相同。圖9信號發(fā)生器的電路符號和虛擬面板*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心③示波器(Oscilloscope)示波器的電路符號和虛擬面板如圖10所示，這是一種可用黑、紅、綠、藍(lán)、青、紫6種顏色顯示波形的1000MHz雙通道數(shù)字存儲示波器。它工作起來像真的儀器一樣，可用正邊緣或負(fù)邊緣進(jìn)行內(nèi)觸發(fā)或外觸發(fā)，時(shí)基可在秒至納秒的范圍內(nèi)調(diào)整。為了提高測量精度，可卷動時(shí)間軸，用數(shù)顯游標(biāo)對電壓進(jìn)行精確測量。只要單擊仿真電源開關(guān)，示波器便可馬上顯示波形，將探頭移到新的測試點(diǎn)時(shí)可以不關(guān)電源。圖10示波器的電路符號和虛擬面板*河海大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心

X軸可左右移動，Y軸可上下移動。當(dāng)X軸為時(shí)間軸時(shí)，時(shí)基可在0.01ns/div--1s/div的范圍調(diào)整。X軸還可以作為A通道或B通道來使用，例如，Y軸和X軸均輸入正弦電壓時(shí)，便可觀察到李沙育圖。A/B通道可分別設(shè)置，Y軸范圍為0.01mV/div--5kV/div，還可選擇AC或DC兩種耦合方式。虛擬示波器不一定要接地，只要電路中有接地元件便可。單擊示波器面板上的

Expand按鈕，可放大屏幕顯示的波形，還可以將波形數(shù)據(jù)保存，用以在圖表窗口中打開、顯示或打印。要改變波形的顯示顏