EWB軟件在《模擬電子技術》教學中的應用

陸璐

（江蘇聯合職業技術學院南京衛生分院 江蘇 南京 210038）

EWB軟件在《模擬電子技術》教學中的應用

陸璐

（江蘇聯合職業技術學院南京衛生分院 江蘇 南京 210038）

EWB作為一種電路仿真軟件，目前被廣泛應用于電子技術專業的教學中。本文以電壓串聯負反饋電路為例，介紹EWB軟件在《模擬電子技術》教學中的應用，通過直觀化圖形對復雜難懂的理論進行驗證，從而激發學生學習興趣，改善教學效果。

EWB軟件；模擬電子技術；負反饋電路

長期以來，《模擬電子技術》的教學效果并不理想。非線性元件的抽象性、電路的復雜性，使得很多學生對這門課程的學習有畏難情緒，嚴重影響了教學效果。

EWB軟件介紹

EWB（Electronics Workbench）軟件，是加拿大Interactive Image Technologies公司在20世紀90年代初推出的用于模擬電路和數字電路的混合仿真軟件，利用它可以直接從屏幕上看到各種電路的輸出波形。在《模擬電子技術》教學中引入EWB，能夠將該門課程中抽象難懂的理論形象化、直觀化，幫助學生理解復雜電路，從而在很大程度上改善教學效果。

EWB軟件在《模擬電子技術》教學中的應用舉例

負反饋放大電路是《模擬電子技術》教學過程中難度較大的內容。本文以電壓串聯負反饋電路為例，借助EWB仿真軟件來說明其在《模擬電子技術》教學中的應用。

建立電路 建立如圖1所示的電壓串聯負反饋電路，其中信號源電壓us= 6.1mV，信號源內阻Rs=4.7kΩ，負載電阻RL=4.7kΩ。

電路基本特性分析 以下從四個方面對該電壓串聯負反饋電路的性能指標進行分析。

電壓表1和2分別測量輸入、輸出電壓ui，uo，將負載電阻RL從電路中斷開，則電壓表2測得的電壓值為打開仿真開關，得到輸入電壓ui=5.002mV，輸出電壓=264.4mV，負載開路時= 310.0mV。

及物性隱喻意味著在翻譯過程中譯者常常要做出不同的選擇，在物質過程、心理過程、關系過程、行為過程、言語過程和存在過程這六種不同的過程類型做出一種選擇，如物質過程，心理過程等；選擇和這個過程相關的功能成分，如參與者、承受者、感覺者和現象等；選擇能夠體現這些功能的詞類，如名詞、動詞和形容詞等。對于動物學科英語的翻譯，有時對過程的不同選擇會使譯文更加精煉和清晰。例如，

根據基本放大電路的分析方法，可將原電路圖1等效為簡化電路圖2，求Ri，RO。

對于信號源來說，Ri就是它的等效負載。由輸入端電流相等的關系，可得：

同理，根據輸出端電流相等的關系，可得：

圖1 電壓串聯負反饋電路圖

圖2 放大電路的輸入電阻和輸出電阻示意圖

2.測量開環輸入、輸出電壓ui，uo，求開環放大倍數Au；計算輸入電阻Ri，測量，計算輸出電阻Ro。

將圖1中電阻R的右端從電路中斷開，改為接地，其他連接方法和參數設置不變，則構成了開環電路（即未引入負反饋）。再次進行仿真，得到輸入電壓ui= 4.223mV，輸出電壓uo=463.1mV，負載開路時=625.9mV。依據閉環電路的分析方法，可得開環時Au=109.7，Ri=10.6kΩ，Ro=1.7kΩ。

3.對比開環電路和閉環電路的通頻帶。

在開環電路中，設置負載電阻RL上的節點14作為輸出節點。在EWB菜單欄上點擊Analysis（分析菜單）中的AC Frequency（交流頻率分析）命令，在彈出的對話框中設置起始頻率為1HZ，截止頻率為3GHZ，節點14為分析節點，打開仿真開關，仿真結果如圖3所示。由標尺位置可以估算出開環時電路的通頻帶約為550KHZ。

圖3 開環電路的通頻帶示意圖

對引入負反饋后的電路圖1，設置截止頻率為1GHZ，其他參數設置不變，仿真結果如圖4所示，估算得到閉環時電路的通頻帶約為1MHZ。

圖4 閉環電路的通頻帶示意圖

4.在開環失真的情況下，觀察閉環消除失真。

將開環電路的信號源電壓us的大小由6.1mV調整至30mV，其他參數設置不變，打開仿真開關，利用示波器觀察輸出電壓的波形，可以得到如圖5所示的波形。

圖5 開環時的輸出波形圖

將開環電路再次連接成閉環電路后（如圖1所示），信號源電壓仍然為30mV，再次進行仿真，得到如圖6所示的波形。

圖6 閉環時的輸出波形圖

結論

結論一 將開環電路和閉環電路的放大倍數、輸入電阻、輸出電阻進行對比，得到表1?？梢钥闯?，電路引入電壓串聯負反饋后，放大倍數減小，輸入電阻增大，輸出電阻減小。與理論分析電壓串聯負反饋對電路的影響是一致的。

表1 開環和閉環電路性能指標對比表

結論二 對比開環電路和閉環電路對通頻帶的影響，可以看出通頻帶由開環的550KHZ增大到閉環的1MHZ。由此可見，當電路引入負反饋后，可以擴展其通頻帶。

結論三 從圖5可以看出，開環時增大信號源電壓由6.1mV調整至30mV，由于輸入信號過大造成電路的輸出波形發生了失真。引入負反饋后，輸出波形的失真得到了明顯改善，如圖6所示。從而可知，負反饋能夠減小波形的非線性失真。

通過以上實例，可以看出，借助EWB軟件強大的仿真功能，可以使枯燥的課堂教學變得形象化、直觀化，讓學生對《模擬電子技術》中難懂的理論有感性的認識。同時，采用EWB軟件分析電路，對提高學生對電路的綜合分析能力、設計能力也有很大幫助。

[1]陳軍.EWB仿真軟件在模擬電子技術教學實踐中的探討[J].牡丹江大學學報，2010，19（8）：140-141，144.

[2]焦冬莉.EWB在模擬電子技術教學中的應用[J].現代電子技術，2005（24）：86-87，93.

[3]莫永新.EDA技術在電子線路課程教學中的應用[J].大眾科技，2007（5）：160-161.

[4]張群.EWB在模擬電子技術教學改革中的作用及其意義[J].科技信息，2009（35）：114-115.

[5]張小進.EWB軟件仿真在模擬電路教學中的應用[J].北京工商大學學報，2002，20（3）：28-31.

[6]朱小芳.影像電子學基礎（第2版）[M].北京：人民衛生出版社，2009：115-116.

[7]胡宴如.模擬電子技術（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2008：138-140.

陸璐（1981—），女，江蘇南京人，工學碩士，江蘇聯合職業技術學院南京衛生分院講師，研究方向為醫用電子儀器及其維護。

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1672-5727（2012）09-0170-02