EWB仿真实验电路4

实验一：戴维南定理的仿真设计一、实验目的1.验证戴维南定理的正确性，加深对该定理的理解。

2.掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

3.进一步熟悉EWB 软件的应用。

二、实验原理与说明1.任何一个线性含源网络，如果仅研究其中一条支路的电压和电流，则可将电路的其余部分看作是一个有源二端网络（或称为含源一端口网络）。

2.戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，总可以用一个电压源与一个电阻的串联来等效代替，此电压源的电动势U s 等于这个有源二端网络的开路电压Uoc,其等效阻Ro 等于该网络中所有独立源均置零（理想电压源视为短接，理想电流源视为开路）时的等效电阻。

三、实验容和步骤如图1-1所示用戴维南定理求此电路中Ω25.0电阻的端电压。

解：由图可得，将Ω25.0电阻移去，得图1-2， 求OC UV U OC 1213=⨯-=图1-2图1-1将电压源短路，电流源开路，如得图1-3，求入端电阻R 如图1-3,得1=R由分析可得图2-1可等效看成图1-4所示的电路，从而求得Ω25.0电阻端电压V V U m 2002.0125.0125.0-=-=⨯+-=故可得Ω25.0端电压为0.2V2.戴维南定理的仿真验证由电路仿真验证可得电阻端的电压为V m 200-，与戴维南定理计算得的理论值相等，所以可真得戴维南定理成立。

四、注意事项1、在求入端阻抗的时候电源置零，即电压源处短路，电流源处开路。

2、当化简成等效电路时，要注意串联入端电阻和开路电压的方向。

五、实验小结 总结：戴维南定理是电路中等效替代的方法，在运用戴维南定理的过程中要注意求入端电阻R 时的方法，电压源短路，电流源断路。

另外在计算时要注意电压电流的参考方向，注意参数的正负。

图1-3 图1-4图1-5实验二：正弦电路谐振的仿真一．电路课程设计目的（1）验证RLC 串联电路谐振条件与谐振电路的特点。

（2）学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。

二．实验原理与说明RLC 串联电路图如图2-1所示。

实验二 EWB 软件综合电路的仿真一、 实验目的 1、进一步熟悉EWB 软件的基本操作，包括电路的创建、虚拟仪器的连接与使用以及电路参数的测量等。

2、掌握复杂电路图的绘制、虚拟仪器的测量方法。

二、 实验内容用EWB 软件进行住院病人呼叫器电路的仿真。

三、 实验步骤1、根据原理框图设计电路。

原理框图如下：图1 电路工作原理框图电路工作原理说明：住院病人可通过按动自己的床位按钮通过74ls148进行编码，按照病人的情况进行优先编码。

病重者优先。

再进入译码驱动电路跟发声传呼电路，译码驱动点路是由CD4511集成译码器组成，CD4511将74ls148传输过来信号译成相应的BCD 码。

由CD4511驱动数码管，编码器（约等于5~8V ）床头开关译码驱动电路数码管发声传呼电路直流稳压电源显示病人求助的床位号。

发声传呼电路是通过9013带动一个蜂鸣器，当病人按下自己的床位按钮，蜂鸣器就会发出报警信号提示。

2、利用EWB软件从元器件库里找到对应需要的开关、电阻、芯片等，并依次选择修改所需参数，绘制电路原理图。

其原理图如下：图2 住院病人呼叫器电路图3、连接好电路图后进行模拟仿真。

（1）按下仿真按钮后，电路的初始状态为七段数码管显示‘7’。

图3 电路接通后的初始状态（2）闭合开关[0]，则数码管显示‘0’。

图4 闭合开关[0]后的电路状态（3）依次闭合开关[1]、[2]、[3]……[7]，观察数码管是否正常显示，即电路是否能正常工作。

以下为闭合开关[1]、[2]以及[7]时的电路工作状态。

图5 闭合开关[1]后的电路状态图6 闭合开关[2]后的电路状态图7 闭合开关[7]后的电路状态通过仿真，分别闭合开关[0]到[7]，数码管显示对应开关的编码。

电路工作正常。

(4)同时闭合两个开关观察电路工作情况，观察电路是否具有优先级别的显示。

如下为同时闭合开关[2]、[3]、[4]时的电路工作情况。

图8 同时闭合开关[2]、[3]、[4]的电路工作状态电路可进行优先级别的判断，若有开关同时按下显示优先级别比较高的。

实验四应用EWB进行电路设计一．实验目的1．了解EWB软件的基本操作2．熟练掌握EWB编辑器各元件仪器库的操作3．熟练掌握EWB编辑器中元件、仪器\仪表、导线等对象的放置方法和属性设置4．熟练掌握用EWB软件进行电路的分析和电路的设计二．实验内容1.在EWB编辑器上画出如图1所示的电路，命名为“你的名字_串联式稳压电路”；2.测量输出电压的调节范围，解释你所看到的现象。

（需在实验报告中回答）3.当电位器调节到中间位置时，测量输出电压。

（需在实验报告中回答）4.用示波器观察输出电压的纹波。

（需在实验报告中回答）(所谓纹波就是一个直流电压中的交流成分。

它是通过交流电压整流、滤波后得来的，由于滤波不干净，就会有剩余的交流成分。

可以用示波器来看。

)5.在EWB界面上画出如图2所示的电路，命名为“你的名字_可变进制计数电路”；6.开关接电源，观察计数规律，记下计数进制，并阐明是如何计数的。

（需在实验报告中回答）7.开关接地，观察计数规律，记下计数进制，并阐明是如何计数的。

（需在实验报告中回答）8.在计数器的进位端连接一个彩灯指示器，观察何时进位。

（需在实验报告中回答）9.在EWB编辑器中连接小电路（图3），体会其他虚拟仪器的使用方法。

10.如果已知表达式Y=A′B′C′，如何用逻辑转换仪得出其真值表？（需在实验报告中回答）11.根据图4所示的电路，生成适用于Protel的网络表文件，并运用Protel99se软件进行相应的PCB板设计。

三．实验步骤：1.按照图1连接电路，将电压表、电流表、双踪示波器正确接入电路中（注意其正、负端），为了示波器显示明确，将A、B两输入端的导线分别设置为红色和蓝色。

按照实验内容2-4进行实验观察与分析。

2.按照图2连接电路，注意数码管的高低位（左高右低）以及芯片的输出端引脚的高低位（字母大的是高位，字母小的是低位）！注意开关的“键值”。

按照实验内容6-8进行实验观察与分析。

3.按照图3连接电路，掌握函数信号发生器和波特图仪的使用。

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。

太原理工大学现代科技学院电路CAD 课程实验报告专业班级学号姓名指导教师太原理工大学现代科技学院实验报告实验名称 应用EWB 进行电路设计与仿真 同组人 专业班级 学号 姓名 成绩 实验五 应用EWB 进行电路设计与仿真 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。

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 ）。

……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………太原理工大学现代科技学院实验报告 （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：面板太原理工大学现代科技学院实验报告图4 虚拟数字信号发生器（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。

EWB实验报告一、实验目的EWB（Electronics Workbench）是一款用于电子电路设计与仿真的软件。

本次实验的目的在于熟悉 EWB 软件的操作环境和基本功能，通过设计和仿真电路，深入理解电路原理，掌握电路的分析和调试方法，提高解决实际电路问题的能力。

二、实验设备与软件本次实验使用的计算机配置为：处理器_____，内存_____，操作系统_____。

实验所采用的 EWB 软件版本为_____。

三、实验原理（一）电路基础知识电路由电源、导线、开关、用电器等组成。

电路中有串联、并联和混联等连接方式，不同的连接方式会影响电路中的电流、电压和电阻等参数。

（二）欧姆定律欧姆定律是电学中的基本定律之一，它表明在一段电路中，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，即 I ＝ U／ R 。

（三）基尔霍夫定律基尔霍夫定律包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。

KCL 指出在任一时刻，流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和；KVL 表明在任一闭合回路中，各段电压的代数和等于零。

四、实验内容（一）简单直流电路的仿真1、设计一个由电源、电阻和电流表组成的简单直流电路。

2、设置电源电压为 5V，电阻值为10Ω ，使用电流表测量电路中的电流。

3、观察并记录电流表的读数，与理论计算值进行比较。

（二）串联电路的仿真1、构建一个由两个电阻串联的电路，电阻值分别为20Ω 和30Ω ，电源电压为 10V 。

2、测量两个电阻两端的电压以及电路中的电流。

3、验证串联电路中电流处处相等，总电压等于各电阻两端电压之和。

（三）并联电路的仿真1、设计一个由两个电阻并联的电路，电阻值分别为15Ω和25Ω ，电源电压为 15V 。

2、测量各支路电流和干路电流，以及两个电阻两端的电压。

3、验证并联电路中各支路电压相等，总电流等于各支路电流之和。

（四）复杂电路的仿真1、构建一个包含多个电源、电阻和电容的复杂电路。

实训一 RC 电路特性的EWB 仿真一、实验实训目的1、通过模拟仪器测试RC 电路的充放电特性。

2、通过模拟示波器观察微分电路和积分电路的波形，进一步熟悉其特性。

3、继续练习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。

二、实验原理与说明RC 电路充放电如图1-1所示。

图1-1 RC 充放电电路电容具有充放电功能，充放电时间与电路时间常数RC ＝τ有关。

当τ足够小就构成微分电路，从电阻端输出的电压与输入电源电压之间呈微分关系，如图1-2。

图1-2 RC 微分电路而当τ足够大就构成积分电路，从电容两端输出的电压与输入电源电压之间呈积分关系，如图1-3。

图1-3 RC积分电路三、实验实训内容与步骤1、RC电路的充放电特性测试（1）在EWB的电路工作区按图1-1连接电路并存盘。

注意要按自己选择的参数设置。

（2）选择示波器的量程，按下启动\停止开关，通过空格键使电路中的开关分别接通充电和放电回路，观察不同时间常数下RC电路的充放电规律。

（3）该实验要求同学自行选择合适的电路参数，并选取几组不同的数值，通过开关的不同位置，使电容分别处于充电及放电的状态，观察其充放电时间常数对波形的影响。

记录每一组测试时的电容、电阻的参数，并计算其时间常数。

2、RC微分电路（1）在EWB的电路工作区按图1-2连接电路并存盘。

注意要按自己选择的参数设置。

（2）选择信号发生器的输出信号为矩形波信号，注意其周期要与时间常数τ相对应。

（3）选择示波器的量程，按下启动\停止开关，观察不同时间常数下微分电路的输出电压波形。

（4）RC微分电路的特性观察由同学自行设计参数，注意，选择参数时要使τ由大到小变化。

3、RC积分电路（1）在EWB的电路工作区按图连接电路并存盘。

注意要按自己选择的参数设置。

（2）选择信号发生器的输出信号为矩形波信号，注意其周期要与时间常数τ相对应。

（3）选择示波器的量程，按下启动\停止开关，观察不同时间常数下积分电路的输出电压波形。

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。

四，运算放大器电路辅助分析1． 仿真实验目的（1） 了解由集成运算放大器组成的比例，加法，减法和积分等基本运算电路的功能。

（2） 了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

2．实验原理与说明in R →∞根据理想运放的特点，0R 0→，A →∞，可以得到以下两条规则。

（1）“虚断”：由于理想运放in R →∞，则0,0,a b i i ≈≈故输入端口的电流约为零，可近似视为断路，称为“虚断”。

（2）“虚短”：由于理想运放A →∞，0u 为有限量，则0u 0b b u u A -=≈，即两输入端间电压约等于零，可近似视为断路，称为“虚短”。

如图所示加法器电路的原理图图一如上图所示1230123a a a a f u u u u u u u u R R R R ----++=根据“虚短”概念，0a u =，上式变换为1230123f u u u u R R R R -++=即1230123f u u u u R R R R ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭3．仿真实验内容与步骤按图一在仿真软件中连接电路，如图二所示W图二进行理论分析022251310006000101010u V ⎛⎫=----= ⎪⎝⎭结果如图三所示图三仿真结果与理论结果相符合。

4．实验注意事项（1）每次要通过按下操作界面右上角的“启动/停止开关”接通电源，或者暂停来观测电表读数。

（2）要注意元件的正负极以及电表的量程。

5．仿真实验报告总结完成了运算放大器电路辅助分析的设计报告后，对所设计的电路在仿真过程中所遇到的问题做出总结。

例如：电表读数有时候为什么是负值？为什么一定要接地？。

实验一基尔霍夫电压定律一、实验目的1、测量串联电阻电路的等效电阻并比较测量值和计算值。

2、确定串联电阻电路中流过每个电阻的电流。

3、确定串联电阻电路中每个电阻两端的电压。

4、根据电路的电流和电压确定串联电阻电路的等效电阻。

5、验证基尔霍夫电压定律。

二、实验器材直流电压源 1个数字万用表 1个电压表 3个电流表 3个电阻 3个三、实验原理及实验电路两个或两个以上的元件首尾依次连在一起称为串联，串联电路中流过每一个元件的电流相等。

若串联的元件是电阻，则总电阻等于各个电阻值和。

因此，在图1—1所示电阻串联电路中R=R1+R2+R3。

图1—1电阻串联电路串联电路的等效电阻确定以后，由欧姆定律，用串联电阻两端的电压U除以等效电阻R，便可求出电流I，即 I=U/R 。

基尔霍夫电压定律指出，在电路中环绕任意闭合路径一周，所有电压降的代数和必须等于所有电压升的代数和。

这就是说，在图1—2所示电路中，串联电阻两端电压降之和必须等于串联电路所加的电源电压之和。

因此，由基尔霍夫电压定律有：U 1=Ubc+Ude+Ufo式中，Ubc=IR1，Ude=IR2，Ufo=IR3。

图1—2基尔霍夫电压定律实验电路四、实验步骤1、建立如图1—1所示的电阻串联实验电路。

2、用鼠标左键单击仿真电源开关，激活实验电路，用数字万用表测量串联电路的等效电阻R，记录测量值，并与计算值比较。

3、建立如图1—2所示的基尔霍夫电压定律实验电路。

4、用鼠标左键单击仿真电源开关，激活实验电路，记录电流Iab 、Icd、Ief及电压Ube 、Ude、Ufo。

5、利用等效电阻R，计算电源电压U1和电流I 。

6、用R1两端的电压计算流过电阻R1的电流IR1。

7、用R2两端的电压计算流过电阻R2的电流IR2。

8、用R3两端的电压计算流过电阻R3的电流IR3。

9、利用电路电流Iab 和电源电压U1计算串联电路的等效电阻R 。

10、计算电压Ubc 、Ude、Ufo之和。