EWB软件在《模拟电子技术》教学中的应用

陆璐

（江苏联合职业技术学院南京卫生分院 江苏 南京 210038）

EWB软件在《模拟电子技术》教学中的应用

陆璐

（江苏联合职业技术学院南京卫生分院 江苏 南京 210038）

EWB作为一种电路仿真软件，目前被广泛应用于电子技术专业的教学中。本文以电压串联负反馈电路为例，介绍EWB软件在《模拟电子技术》教学中的应用，通过直观化图形对复杂难懂的理论进行验证，从而激发学生学习兴趣，改善教学效果。

EWB软件；模拟电子技术；负反馈电路

长期以来，《模拟电子技术》的教学效果并不理想。非线性元件的抽象性、电路的复杂性，使得很多学生对这门课程的学习有畏难情绪，严重影响了教学效果。

EWB软件介绍

EWB（Electronics Workbench）软件，是加拿大Interactive Image Technologies公司在20世纪90年代初推出的用于模拟电路和数字电路的混合仿真软件，利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。在《模拟电子技术》教学中引入EWB，能够将该门课程中抽象难懂的理论形象化、直观化，帮助学生理解复杂电路，从而在很大程度上改善教学效果。

EWB软件在《模拟电子技术》教学中的应用举例

负反馈放大电路是《模拟电子技术》教学过程中难度较大的内容。本文以电压串联负反馈电路为例，借助EWB仿真软件来说明其在《模拟电子技术》教学中的应用。

建立电路 建立如图1所示的电压串联负反馈电路，其中信号源电压us= 6.1mV，信号源内阻Rs=4.7kΩ，负载电阻RL=4.7kΩ。

电路基本特性分析 以下从四个方面对该电压串联负反馈电路的性能指标进行分析。

电压表1和2分别测量输入、输出电压ui，uo，将负载电阻RL从电路中断开，则电压表2测得的电压值为打开仿真开关，得到输入电压ui=5.002mV，输出电压=264.4mV，负载开路时= 310.0mV。

及物性隐喻意味着在翻译过程中译者常常要做出不同的选择，在物质过程、心理过程、关系过程、行为过程、言语过程和存在过程这六种不同的过程类型做出一种选择，如物质过程，心理过程等；选择和这个过程相关的功能成分，如参与者、承受者、感觉者和现象等；选择能够体现这些功能的词类，如名词、动词和形容词等。对于动物学科英语的翻译，有时对过程的不同选择会使译文更加精炼和清晰。例如，

根据基本放大电路的分析方法，可将原电路图1等效为简化电路图2，求Ri，RO。

对于信号源来说，Ri就是它的等效负载。由输入端电流相等的关系，可得：

同理，根据输出端电流相等的关系，可得：

图1 电压串联负反馈电路图

图2 放大电路的输入电阻和输出电阻示意图

2.测量开环输入、输出电压ui，uo，求开环放大倍数Au；计算输入电阻Ri，测量，计算输出电阻Ro。

将图1中电阻R的右端从电路中断开，改为接地，其他连接方法和参数设置不变，则构成了开环电路（即未引入负反馈）。再次进行仿真，得到输入电压ui= 4.223mV，输出电压uo=463.1mV，负载开路时=625.9mV。依据闭环电路的分析方法，可得开环时Au=109.7，Ri=10.6kΩ，Ro=1.7kΩ。

3.对比开环电路和闭环电路的通频带。

在开环电路中，设置负载电阻RL上的节点14作为输出节点。在EWB菜单栏上点击Analysis（分析菜单）中的AC Frequency（交流频率分析）命令，在弹出的对话框中设置起始频率为1HZ，截止频率为3GHZ，节点14为分析节点，打开仿真开关，仿真结果如图3所示。由标尺位置可以估算出开环时电路的通频带约为550KHZ。

图3 开环电路的通频带示意图

对引入负反馈后的电路图1，设置截止频率为1GHZ，其他参数设置不变，仿真结果如图4所示，估算得到闭环时电路的通频带约为1MHZ。

图4 闭环电路的通频带示意图

4.在开环失真的情况下，观察闭环消除失真。

将开环电路的信号源电压us的大小由6.1mV调整至30mV，其他参数设置不变，打开仿真开关，利用示波器观察输出电压的波形，可以得到如图5所示的波形。

图5 开环时的输出波形图

将开环电路再次连接成闭环电路后（如图1所示），信号源电压仍然为30mV，再次进行仿真，得到如图6所示的波形。

图6 闭环时的输出波形图

结论

结论一 将开环电路和闭环电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻进行对比，得到表1。可以看出，电路引入电压串联负反馈后，放大倍数减小，输入电阻增大，输出电阻减小。与理论分析电压串联负反馈对电路的影响是一致的。

表1 开环和闭环电路性能指标对比表

结论二 对比开环电路和闭环电路对通频带的影响，可以看出通频带由开环的550KHZ增大到闭环的1MHZ。由此可见，当电路引入负反馈后，可以扩展其通频带。

结论三 从图5可以看出，开环时增大信号源电压由6.1mV调整至30mV，由于输入信号过大造成电路的输出波形发生了失真。引入负反馈后，输出波形的失真得到了明显改善，如图6所示。从而可知，负反馈能够减小波形的非线性失真。

通过以上实例，可以看出，借助EWB软件强大的仿真功能，可以使枯燥的课堂教学变得形象化、直观化，让学生对《模拟电子技术》中难懂的理论有感性的认识。同时，采用EWB软件分析电路，对提高学生对电路的综合分析能力、设计能力也有很大帮助。

[1]陈军.EWB仿真软件在模拟电子技术教学实践中的探讨[J].牡丹江大学学报，2010，19（8）：140-141，144.

[2]焦冬莉.EWB在模拟电子技术教学中的应用[J].现代电子技术，2005（24）：86-87，93.

[3]莫永新.EDA技术在电子线路课程教学中的应用[J].大众科技，2007（5）：160-161.

[4]张群.EWB在模拟电子技术教学改革中的作用及其意义[J].科技信息，2009（35）：114-115.

[5]张小进.EWB软件仿真在模拟电路教学中的应用[J].北京工商大学学报，2002，20（3）：28-31.

[6]朱小芳.影像电子学基础（第2版）[M].北京：人民卫生出版社，2009：115-116.

[7]胡宴如.模拟电子技术（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2008：138-140.

陆璐（1981—），女，江苏南京人，工学硕士，江苏联合职业技术学院南京卫生分院讲师，研究方向为医用电子仪器及其维护。

G712

A

1672-5727（2012）09-0170-02