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1 引 言 由加拿大Interactive Image Technologies公司推出的WB(Electronics Workbench)是一個非常優秀的專門用于電子電路設計與仿真的軟件，與其他電路仿真軟件(Protel99)相比，具有界面直觀、操作方便等優點。他改變了一般電路仿真軟件輸入電路必須采用文本方式的不便，創建電路選用元器件和測試儀器等均可直接從屏幕上器件庫和儀器庫中直接選取。電子電路的分析、設計與仿真工作蘊含于輕點鼠標之間，不僅為電子電路設計者帶來了無盡的樂趣，而且大大提高了電子設計工作的質量和效率。 EWB的元件庫不僅提供了數千種電路元件供選用，而且還提供了各種元器件的理想值，因此，仿真的結果就是該電路的理論值，這對于驗證電路原理，開發、設計新電路極為方便，同時具有很大的靈活性。 EWB提供了6種基本分析方法和7種高級分析方法，即直流工作點(DC Operating Point)分析、交流頻率(AC Frequency)分析、瞬態(Transient)分析、傅里葉(Fourier)分析、失真(Distortion)分析、噪聲(Noise)分析、傳遞函數(Transfer Function)分析、零一極點(Pole-Zero)分析、靈敏度(Sensitivity)分析、溫度掃描(Temperature Sweep)分析、參數掃描(Parameter Sweep)分析、蒙特卡羅(Monte Carlo)分析、最壞情況(Worst Case)分析。 下面以具體的實例來說明電子電路的設計與仿真。 2 模擬電路(OTL功率放大器)設計 2．1 原 理 在圖1中，要得到最大的不失真輸出功率，必須保證電路具有合適的靜態工作點。調整偏壓電阻R1，使輸出級的中點電壓等于電源電壓的1／2，調整偏流電阻R4，使電路具有合適的靜態工作電流，合適的偏流既可以消除小信號交越失真，又可以提高功放效率。 (1)中點電壓的調整 固定只R6，R1在5～10kΩ范圍內參數掃描，得到中點電壓隨R1變化的曲線，如圖2所示，可以確定對應7.5V的阻值約為8.35 kΩ。 (2)靜態電流的調整 固定R1，對R6的參數進行掃描，R6從120～100Ω變化，得到輸出電壓隨R6，變化的曲線，如圖3所示，要保證不出現交越失真，R6取115Ω較合適。 在實際調試過程中，由于中點電壓和末級偏流相互牽連，所以應反復調整R1和R6的阻值。 3 數字電路(計數器)設計 3．1 原 理 利用D觸發器構成上升沿觸發的T'觸發器，具體連接是將D觸發器的D端與Q′ 端相連，即可構成T′觸發器。采用T′觸發器構成異步二進制減法計數器，電路的連接方法是，依次將低位T′觸發器的Q端輸出接至高位T′觸發器的時鐘CP端，最低位的T′觸發器CP信號由時鐘信號源提供，頻率取10Hz。時鐘及各觸發器輸出端均接至邏輯分析儀的輸入端。電路如圖4所示。 3．2 仿真及結論 按圖4所示連接，將邏輯分析儀的內部時鐘頻率(Internal clock rate)設置為20～30kHz，每格時鐘(clocks per division)設置為32，當然這些設置可以改變，目的是為了清楚地觀察波形。打開仿真開關，觀察時鐘及各觸發器輸出端的波形，如圖5所示。計數器狀態轉換規律如表1所示。通過邏輯分析儀觀察的結果與表1中的狀態完全相同。 |
