数字电子技术EWB仿真实验__数模和模数转换电路

实验二EWB电路仿真
1、实验目的
（1）熟悉EWB软件的界面菜单环境。

（2）掌握简单的电工电子电路仿真技能。

2、实验内容
（1）仿真电工电子线路图
1、逻辑转换器（Logic Converter）
Multisim 10提供了一种虚拟仪器：逻辑转换器。

实际中没有这种仪器，逻辑转换器可以在逻辑电路、真值表和逻辑表达式之间进行转换。

有8路信号输入端，1路信号输出端。

6种转换功能依次是：逻辑电路转换为真值表、真值表转换为逻辑表达式、真值表转换为最简逻辑表达式、逻辑表达式转换为真值表、逻辑表达式转换为逻辑电路、逻辑表达式转换为与非门电路，举例如下：
（1）将逻辑转换仪与下图逻辑电路相连。

（2）双击打开逻辑转换仪，如图所示.点击由逻辑图转化为真值表。

（3）由真值表转换为逻辑表达式。

（4）由逻辑表达式转换为最简表达式：
（5）由最简表达式转换为最简逻辑图。

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EWB数字电路仿真实验引言在数字电路设计中，仿真实验是非常重要的一环。

它能够帮助我们验证设计的正确性，优化电路的性能，以及避免在实际制造电路之前出现的问题。

本文将介绍EWB（Electronic Workbench）软件的使用，以进行数字电路仿真实验。

什么是EWB？EWB是一款常用的电子电路设计与仿真软件，它可以用来方便地创建、编辑和仿真各种类型的电路。

EWB提供了丰富的元件库和功能，使得我们可以轻松地进行数字电路的设计和仿真实验。

数字电路仿真实验的步骤进行数字电路仿真实验通常可以分为以下几个步骤：步骤一：打开EWB软件首先，我们需要打开EWB软件。

在电脑桌面或应用程序中找到EWB的图标，双击打开软件。

步骤二：创建新电路在EWB软件中，我们可以选择创建一个新电路。

单击软件界面上的“新建”按钮或者选择菜单栏中的“文件 -> 新建”选项，即可创建一个空白的电路。

步骤三：选择元件在EWB软件的元件库中，有各种各样的数字电路元件，如门电路、寄存器、计数器等。

我们可以通过拖拽元件到电路画布上的方法将其添加到电路中。

步骤四：连接元件将所选元件拖拽到电路画布上后，我们需要正确地连接这些元件。

在EWB软件中，选择“连线”工具，然后点击元件上的引脚进行连接。

我们可以使用鼠标在电路画布上拖拽连线，或者直接点击元件引脚进行连接。

步骤五：设置元件参数在EWB软件中，我们可以修改元件的参数，以满足我们的需求。

例如，我们可以修改门电路的真值表或计数器的计数范围。

通过设置元件参数，我们可以进行更加灵活的仿真实验。

步骤六：进行仿真实验完成电路的搭建和参数设置后，我们可以通过点击软件界面上的“仿真”按钮或者选择菜单栏中的“仿真 -> 运行”选项，来进行数字电路的仿真实验。

EWB软件会根据设计的电路和设置的参数，模拟电路的工作过程，并显示相应的结果。

步骤七：分析仿真结果在仿真实验完成后，我们可以观察和分析仿真结果。

EWB 软件提供了丰富的工具和功能，以便我们对仿真结果进行分析和评估。

EWB电子线路实验报告姓名班级学号指导教师2011 年 6 月27 日一、实验目的和要求1 熟悉Multisim9的基本操作。

2 学会利用Multisim9进行电路的设计与仿真，掌握一定的电路测试方法。

3 通过EWB实验课，能在Multisim9虚拟平台中设计简单的模拟电路及数字电路，并利用虚拟仪器及软件提供的分析方法，对电路进行仿真二、要求1 使用软件为Multisim 9；2 本次课内实验共16学时，需要完成以下环节，每个环节2学时。

三、具体任务及要求1、绘制以下电路，要求加入文字注释，加入标题栏并完成以下操作：1）在图中加入函数发生器，作为74LS190N的时钟信号，画出连接图。

2）对开关J1，J2进行设置，使E键控制J1，F键控制J23）按下E键，F键，改变J1状态，J2状态，观察数码管的状态填写下表，总结74LS190的LOAD端和CTEN端有何作用？ENABLE LOAD U10 0 00 1 计数1 0 01 1 暂停“0”＝低电平“1”＝高电平4）进行仿真，观察该电路为几进制加法还是减法计数器？十进制的加法器5）改变计数器脉冲信号的频率，观察频率的高低对数码管的显示有何影响？数码管显示数字变化的速度不同6）74LS190是一个BCD码可逆计数器，若～U/D端置0，为十进制加法计数器；置1，为减法计数器。

以上电路如何修改可以变为减法计数器？～U/D端置1，为减法计数器：如何如何修改可以变成一个可控的可逆计数器？用开关控制～U/D端，使它既可置0，又可置1。

画出电路图，并进行仿真。

数码管为Indicators/HEX_DISPLAY/SEVEN_SEG_ COM_A_BLUE发光二极管为Diodes/LED/LED_red2、设计一个半加器电路，并设计成子电路的形式，再用此子电路加上合适的逻辑门实现全加器电路。

提示：半加器实现1位二进制的加法，不考虑低位的进位信息输入信号为A（加数），B（被加数），输出为S（本位和），C（向高位进位）。

目录第1章EWB软件的功能介绍 (1)1.1 软件简介 (1)1.2 Electronics Workbench 软件界面 (2)1.2.1 EWB的主窗口 (2)1.2.2 元件库栏 (2)1.2.3 信号源库 (2)1.2.4 基本器件库 (3)1.2.5 二极管库 (3)1.2.6 模拟集成电路库 (3)1.2.7 指示器件库 (4)1.2.8 仪器库 (4)1.3 Electronics Workbench 基本操作方法介绍 (4)1.3.1 创建电路 (4)1.3.2 使用仪器 (6)1.3.3 元件库中的常用元件 (9)1.3.4 元器件库和元器件的创建与删除 (10)1.4 虚拟工作台方式电路仿真 (11)第2章基本分析方法 (12)2.1 实验一：直流（静态）工作点分析（DC Operating Point Analysis） (12)2.2 实验二：交流频率分析（AC Frequency Analysis） (13)2.3 实验三：瞬态分析（Transient Analysis） (16)2.4 实验四：傅里叶分析（Fourier Analysis） (19)第3章实验项目一：运算放大器的仿真分析与传输特性测绘 (22)3.1 元件原理： (22)3.2 仿真过程： (22)3.2.1 不同运算放大器的增益分析 (22)3.2.2 运算放大器传输特性测绘 (26)第4章实验项目二：二极管、稳压管的仿真模型与正反向特性测试 (27)4.1元件原理： (27)4.2 仿真过程： (27)第1章EWB软件的功能介绍1.1 软件简介EWB是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。

1.2 E lectronics Workbench 软件界面1.2.1 EWB的主窗口1.2.2 元件库栏1.2.3 信号源库图 1.2.2-1图 1.2.1-1图 1.2.3-11.2.4 基本器件库图 1.2.4-11.2.5 二极管库图 1.2.5-11.2.6 模拟集成电路库图 1.2.6-11.2.7 指示器件库图 1.2.7-11.2.8 仪器库图 1.2.8-11.3 Electronics Workbench 基本操作方法介绍1.3.1 创建电路（１）元器件操作元件选用：打开元件库栏，移动鼠标到需要的元件图形上，按下左键，将元件符号拖拽到工作区。

第二部分、数字电路部分四、组合逻辑电路的设计与测试一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计的设计与测试方法。

2、熟悉EWB中逻辑转换仪的使用方法。

二、实验内容设计要求：有A、B、C三台电动机，要求A工作B也必须工作，B工作C也必须工作，否者就报警。

用组合逻辑电路实现。

三、操作1、列出真值表，并编写在逻辑转换仪中“真值表”区域内，将其复制到下ABC 输入，输出接彩色指示灯，验证电路的逻辑功能。

将连接的电路图复制到下表中。

五、触发器及其应用一、实验目的1、掌握基本JK、D等触发器的逻辑功能的测试方法。

2、熟悉EWB中逻辑分析仪的使用方法。

二、实验内容1、测试D触发器的逻辑功能。

2、触发器之间的相互转换。

3、用JK触发器组成双向时钟脉冲电路，并测试其波形。

三、操作1、D触发器在输入信号为单端的情况下，D触发器用起来最为方便，其状态方程为n D+1nQ=其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器。

图2.5.1为双D 74LS74的引脚排列及逻辑符号。

图2.5.1 74LS74的引脚排列及逻辑符号在EWB中连接电路如图2.5.2所示，记录表2.5.1的功能表。

图2.5.2输 入 输 出D SD RCP D 1+n Qn Q0 1 × × 1 0 × × 1 1 ↓ 0 11↓12、触发器之间的相互转换在集成触发器的产品中，每一种触发器都有自己固定的逻辑功能。

但可以利用转换的方法获得具有其它功能的触发器。

在T ′触发器的CP 端每来一个CP 脉冲信号，触发器的状态就翻转一次，故称之为反转触发器，广泛用于计数电路中，其状态方程为：1nn Q Q +=。

同样，若将D 触发器Q 端与D 端相连，便转成T ′触发器。

如图2.5.3所示。

DQCPQQ Q图2.5.3 D 转成T ′在EWB 中连接电路如图2.5.4所示，测试其功能。

图2.5.4 D 转成T ′触发器3、双向时钟脉冲电路的测试。

数字电子技术基本单元电路的EWB仿真研究目录1 EWB的简介 (1)2 EWB的仿真与分析 (2)3 组合逻辑电路的仿真与分析 (2)3.1编码器的仿真与分析 (3)3.2译码器的仿真与分析 (5)3.3数据选择器的仿真与分析 (7)4 时序逻辑电路的仿真与分析 (10)4.1计数器的仿真 (10)4.2计数器的仿真结果与分析 (12)5由触发器组成的四路抢答器的仿真与分析 (13)5.1D触发器的介绍 (13)5.2四路抢答器的仿真 (13)结束语 (15)参考文献 (15)英文摘要........................................... 错误！未定义书签。

致谢 (15)数字电子技术基本单元电路的EWB仿真研究摘要:EWB仿真软件使用方便，通过仿真可以解决数字电路技术基本单元电路中的感性问题，增强对各原理的理性理解。

本设计主要研究了数字电子技术基本单元电路中的编码器、译码器、数据选择器、计数器、触发器的EWB的仿真。

关键词：EWB仿真；编码器；译码器；计数器；抢答器引言现在数字电路实验中仿真与分析有着十分重要的地位，数字电路主要有组合逻辑电路和时序逻辑电路。

如果采用传统的手工方法，首先设计电路，并依次进行实际元器件的选择、安装、调试，不仅费时费力，所得结果往往也是不尽人意。

随着计算机仿真水平的提高，EDA技术应运而生，其中EWB软件是迄今为止使用最方便，应用最广泛的仿真软件之一，被应用于电子线路、模拟电路、数字电路等。

EWB软件有仿真测试和分析功能，大大扩充了元件库中的元件数目，特别是增加了大量与实际工作对应的元件模型，使得仿真设计的结果更可靠，更具有实用性。

在电子设计领域中，EWB设计和仿真也是一个十分重要的设计环节。

在众多的设计和仿真软件中，EWB以其强大的仿真设计应用功能，在各高校电信类专业电子电路的仿真和设计中得到了较广泛的应用。

EWB及其相关库包的应用对提高学生的仿真设计能力，更新设计理念有较大的好处。

第三阶段EWB电路仿真与模拟电子技术课程设计实践教学指导一、EWB电子工作台概述从事电子产品设计，开发等工作的人员，经常要求对所设计的电路进行实物模拟和调试。

其目的，一方面是为了验证所设计的电路技术指标是否能达到设计要求；另一方面，通过改变电路中元器件的参数，使整个电路性能达到最佳。

以往的电路设计，常常是先制作一块模拟实验板，反复调整电路参数，直至达到设计提出的要求。

但由于受工作场地，仪器设备和元器件品种、数量的限制，有些试验往往无法及时完成。

这样既影响工作的进行，又束缚了设计人员的手脚。

随着电子技术和计算机技术的发展，电子产品已与计算机紧密相连，电子产品的智能化日益完善，电路的集成度越来越高，而产品的更新周期却越来越短。

电子设计自动化（EDA）技术，使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。

EDA是在计算机辅助设计（CAD）技术的基础上发展起来的计算机设计软件系统。

与早期的CAD软件相比，EDA软件的自动化程度更高、功能更完善、运行速度更快，而且操作界面友善，有良好的数据开放性和互换性。

电子学工作平台Electronics Workbench （EWB）（现称为MultiSim）软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子学工作台软件。

EWB是一种强大的设计软件，可为设计者提供所需的各种元器件及仪表，进行电脑辅助设计、模拟及布局以产生印刷板层次的电路。

EWB具有如下特点：（1）采用直观的图形界面创建电路，在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。

（2）EWB具有完整的混合模拟与数字信号模拟的功能，可任意地在系统中继承数字及模拟元件。

EWB会自动进行信号转换。

在输出信号的观察上，EWB具备即时波形显示的功能。

电路模数转换实验报告实验报告：电路模数转换一、实验目的：1. 学习理解电路模数转换的原理和方法。

2. 掌握电路模数转换的实验操作步骤。

3. 了解模数转换电路在实际应用中的作用。

二、实验原理：模数转换是指将模拟信号转换为数字信号的过程，通常包括模拟信号的采样、量化和编码三个步骤。

本实验中采用的是一种典型的模数转换器，即8位模数转换器。

常用的转换方法是脉冲幅度调制（PAM），它是一种将连续信号采样成脉冲序列的方法。

脉冲的幅度与模拟信号的幅度成正比，即通过逐点采样得到模拟信号的幅度，并将其量化为离散的数值。

量化是模拟信号离散化的过程，采用量化器对连续的模拟信号进行离散量化处理。

量化器将连续的模拟信号等分为若干个离散的电平，通过量化器将模拟信号映射到最近的离散电平上。

本实验中采用的是均匀量化器，即将连续的模拟信号区间划分为相等的电平。

编码是将量化后的离散信号用数字进行表示的过程。

通常采用二进制编码方法，将每个量化电平分配一个固定位数的二进制代码，表示该电平的相对大小。

三、实验器材和元器件：1. 函数信号发生器2. 示波器3. 模数转换器实验箱4. 多用电表5. 电阻四、实验步骤：1. 按照实验电路图连接电路：将函数信号发生器的输出与模数转换器的输入相连，将模数转换器的输出与示波器连接，连接电源。

2. 设置函数信号发生器的频率和幅度，并将信号类型设置为正弦波。

3. 将示波器的时间基准调至适当的范围，并观察输出信号的波形。

4. 调节函数信号发生器的频率和幅度，观察输出信号的变化。

5. 使用多用电表测量模数转换器的输入和输出信号的电压值，记录数据。

6. 通过比较输入和输出信号的电压值，分析和验证模数转换器的性能。

五、实验结果和分析：1. 根据所测得的输入和输出信号的电压值，计算并记录出每个量化电平的二进制代码和对应的幅度。

2. 绘制输入和输出信号的波形图，并进行比较分析。

3. 分析实验中可能出现的误差和不确定性，并探讨其原因。

2010年8月第16卷第3期安庆师范学院学报(自然科学版)J o urnal of A nqi ng T each er s C ol lege(N at u r al Sci ence Edi ti on)A ug．2010V oI．16№．3数模、模数转换电路的综合实验研究周静，刘杰(阜阳师范学院物理与电子科学学院，安徽阜阳236041)摘要：针对高校普遍单独开设A／D转换实验和D／A转换实验的现象，提出了一个集数模转换和模数转换为一体的综合数字电路实验。

实际操作，实验结果分析，以及实验效果表明该方案改变了传统单一实验的验证性，不仅可以巩固学生的基础知识，还能够提高学生的学习兴趣和综合应用能力，达到了解知识体系和学以致用的目的。

关键词：数字电路；数模转换器；模数转换器中圈分类号：TN79+2文献标识码：A文章编号：1007--4260(2010)03--0115--040引言随着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测等领域中，为提高系统的性能指标，对信号的处理已广泛采用了数字计算机技术。

由于实际处理对象往往都是一些模拟量(如温度、压力、位移、图素等)，要使计算机或数字仪表能够识别、处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号，而后经过分析、处理，最后再将这些数字量的结果转换成模拟量，以便驱动执行机构。

因此，在模拟信号和数字信号之间就需要一种能起桥梁作用的电路——模数转换器和数模转换器。

这两种转换器是数字电路的基础知识[1’2]，也是计算机接口技术的主要章节[3]，因此这两种转换器实验也就成为一门重要的实验内容。

然而，由于传统的因事就简和就事论事的观念，电路实验总是以特定的目的、孤立的功能单元而开设，致使很多学生在完成了电路实验后感到知识不连贯，理论与实践脱节，实验如同验证，不能综合理解和运用数字电路的知识体系，以至于很难达到融会贯通，学以致用的目的。

针对传统电路实验中存在的这种问题，一种综合性数字电路实验设计成为了理想的研究课题，并成为了当前的研究热点l-4_9]。

电子电路计算机辅助分析设计——实验指导（EWB平台）第一章EWB概述1.1EWB简介1.2EWB主要组成1.3EWB基本界面1.4EWB基本操作1.4.1电路的输入与运行1.4.2子电路的创建和使用1.4.3文件格式的变换第二章元器件库及虚拟仪器2.1元器件库介绍及参数设置2.1.1信号源库（Sources）2.1.2基本元件库2.1.3二极管库2.1.4模拟集成电路库2.1.5混合集成电路库2.1.6数字集成电路库2.1.7逻辑门电路库2.1.8数字器件库2.1.9指示部件库2.1.10控制部件库2.1.11其他部件库2.2虚拟仪器的功能与使用2.2.1数字万用表2.2.2函数信号发生器2.2.3示波器2.2.4字信号发生器2.2.5逻辑分析仪2.2.6逻辑转换仪第三章EWB分析方法3.1EWB仿真的基本过程3.2分析方法的参数设置3.3分析方法第一章 EWB 概述1.1EWB简介EWB是一种电子电路计算机仿真设计软件，被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室，英文全称Electronic Workbench。

EWB是加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司于1988年开发；它以SPICE3F5为软件的核心，增强了其在数字及模拟混合信号方面的仿真功能；SPICE3F5是SPICE的最新版本。

EWB建立在SPICE的基础上，具有以下的特点。

1.EWB具有集成化、一体化的设计环境EWB具有全面集成化的设计环境，在设计环境中可以完成原理图输入、数模混合仿真以及波形显示等工作。

当用户进行仿真时，波形图和原理图同时有效可见，当改变电路连接或元件参数时，显示的波形立即反映出相应的变化，即可以清楚地观察到具体电路元件参数的改变对电路性能的影响。

2.EWB具有专业的原理图输入工具EWB提供了友好的操作界面，用户可以轻松的完成原理图的输入。

单击鼠标，可以方便的完成元件的选择；拖动鼠标，就可以将元件放到原理图上。

EWB仿真电路软件的基本操作和基本电路分析05级原子核物理谷铁【实验目的】1、了解EWB的基本界面和功能。

2、初步掌握电路原理图的编辑方法。

3、初步掌握电压表、电流表、函数信号发生器、示波器等仪器的使用方法。

4、掌握分析方法中的瞬态分析、直流扫描分析，初步掌握电路分析方法。

5、学习共射极放大电路的设计方法。

【实验软件】模拟电路仿真软件EWB。

【实验原理】1、EWB的简介EWB（ELECTRONICS WORKBENCH EDA）软件是交互图像技术有限公司（INTERACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES Ltd）在九十年代初推出的EDA软件，相对其它EDA软件而言，它是个较小巧的软件，只有16M，功能也比较单一，就是进行模拟电路和数字电路的混合仿真，但你绝对不可小瞧它，它的仿真功能十分强大，可以几乎100％地仿真出真实电路的结果，而且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具，它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片，器件库中没有的元器件，还可以由外部模块导入，在众多的电路仿真软件中，EWB是最容易上手的，它的工作界面非常直观，原理图和各种工具都在同一个窗口内，未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地使用该软件，对于电子设计工作者来说，它是个极好的EDA工具，许多电路你无需动用烙铁就可得知它的结果，而且若想更换元器件或改变元器件参数，只需点点鼠标即可，它也可以作为电学知识的辅助教学软件使用，利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。

2、分压式偏置稳定电路（如下图）分压式偏置电路的特点是发射极与地之间接入电阻R4，基极分压电阻R1和R2。

此电路有自动稳定静态工作点的能力。

由偏流电阻R1、R2组成分压电路，起作用是固定基极电位V BQ，这中电路稳定工作点的实质是利用三极管射极电流I E的变化，在R4上产生压降，回送到输入回路去调节V BEQ，从而抑制I CQ的变化。

实验五应用EWB进行电路设计与仿真班级：学号：姓名：实验时间：2013年月日；实验学时：2学时；实验成绩：一、实验目的1．熟悉EWB的使用环境和EWB使用一般步骤。

2．掌握模拟、数字电子电路的设计与仿真方法。

二、实验内容1、虚拟仪器的使用（1）示波器示波器为双踪模拟式，其图标和面板如下图1所示。

图 1 虚拟示波器其中：Expand ---- 面板扩展按钮；Time base ---- 时基控制；Trigger ---- 触发控制，包括：①Edge ---- 上（下）跳沿触发；②Level ---- 触发电平；③触发信号选择按钮：Auto（自动触发按钮）；A、B（A、B通道触发按钮）；Ext（外触发按钮）X（Y）position ---- X（Y）轴偏置；Y/T、B/A、A/B ---- 显示方式选择按钮（幅度/时间、B通道/A通道、A通道/B通道）；AC、0、DC ---- Y轴输入方式按钮（AC、0、DC）。

（2）电压表电压表的图标：，电压表的属性设置对话框如右图2所示。

图 2 电压表的属性设置对话框（3）电流表 电流表的图标：，电流表的属性设置对话框如图3所示。

图 3 电流表的属性设置对话框（4）数字信号发生器 数字信号发生器的图标：，数字信号发生器的属性设置对话框如图4所示：图4 虚拟数字信号发生器面板（5）逻辑分析仪逻辑分析仪的图标：，逻辑分析仪输出结果图5所示：图5 虚拟逻辑分析仪的输出结果2、实验电路图（1）半波整流电容滤波电路仿真实验原理如图6。

图6 半波整流电容滤波电路（2）数字全加器电路如图7图7 数字全加器逻辑图三、实验步骤1、双击EWB 图标进入EWB 主窗口，创建仿真实验电路2、绘制设计电路（如图6、7所示）：从相应库中拖拽出所需元器件和仪器仪表安放于合适的位置，然后利用工具栏的转动按钮使元器件符合电路的安放要求；点击元件引脚端点拉出引线至另一元件引脚端点即可连线；双击元件打开元件特性对话框，给元件标识、赋值；保存。