天津大学ewb实验指导书2012

1、第二部分 EWB基本实验一、电路分析实验实验一 电阻电路及基本电路理论研究一. 实验目的 1. 了解EWB的基本界面，学习EWB的基本操作； 2. 学习基本元件的使用、模拟电路的建立和仿真测试。二. 实验电路说明 图 2.1.1 a、b、c电路用来验证叠加原理。图 a 为二独立源共同作用的电路，图b、c分别为二独立源单独作用的电路。分别测量二独立源共同作用时的各支路电流，及二独立源分别单独作用时各支路电流的分量，用来验证叠加原理。 图 2.1.2 a、b为验证电压源与电流源等效互换的电路。图a、图b分别用来测试电压源和电流源的外特性，电位器用作负载，0%为短路，键控开关断开时负载为，即开路。若

2、二电路外特性相同，则验证了电压源与电流源之间等效互换的关系。三. 实验内容及方法 1. 验证叠加原理1). 启动EWB。 2). 按图2.1.1 (a)、(b)、(c) 所示同时建立三个实验电路。 建立本电路用到的元件图标如下：基本元件箱电源箱指示器件箱电阻电池接地电流表 （1）.分别单击元件工具栏中的基本元件箱、电源箱和指示器件箱图标，以便同时打开三个工具栏，选取（拖曳）各元件至电路设计窗口，按图2.1.1中的要求旋转某些元件的方向，并按图中位置摆放，分别双击每一个元件，按图2.1.1要求设置元件的参数。电流表、电压表模式（(Value / Mode )：DC（2）.设置电路图的显示内容：选

3、择Circuit | Schematic Options 菜单命令，在Show / Hide对话框，选中Show Reference ID和Show Value 两项，以便显示元件的编号和参数值。（3）.按图2.1.1所示连线，调整连线，使其比较整齐。3). 运行并测试电路（1）. 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机对电路进行仿真。（2）. 读取各电流表的示值并记录在电路描述窗口。4). 保存电路 选择File | Save 菜单命令，在打开的Save窗口中指定保存文件的路径和文件名，将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制到粘贴板上，然后，将其

4、粘贴到事先打开的字处理软件（如word或写字板）的新文档中，再将电路描述窗口中的测试数据也复制到文档中，然后，建立新的电路文件。 2. 验证电压源与电流源的等效互换1). 按图2.1.2 (a)、(b)所示同时建立两个实验电路。 建立本电路用到的元件图标如下：基本元件箱电源箱指示器件箱电阻电池恒流源电位器电流表电压表转换开关接地（1）.分别单击元件工具栏中的基本元件箱、电源箱和指示器件箱图标，以便同时打开三个工具栏，选取（拖曳）各元件至电路设计窗口，按图2.1.2中的要求旋转某些元件的方向，并按图中位置摆放，分别双击每一个元件，按图2.1.2要求设置元件的参数。电位器（可调电阻）阻值 (Val

5、ue / Resistance )：1K初始设置(Value /Setting): 50%增量(Value /Increment): 5%增量控制键(Value /Key): 可取缺省R，也可任意设定。电压表、电流表模式（(Value / Mode )：DC开关控制键(Value /Key): 缺省为空格键（space），也可任意设定。（2）.设置电路图的显示内容：选择Circuit | Schematic Options 菜单命令，在Show / Hide对话框，选中Show Reference ID和Show Value 两项，以便显示元件的编号和参数值。（3）.按图2.1.1所示连线，调

6、整连线，使其比较整齐。2). 运行并测试电路(1). 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机对电路进行仿真。(2). 测试电路 (a) 的外特性按动转换开关S1的控制键，接通电路的负载RL。 按动电位器RL的控制键或者Shift控制键，使RL阻值每次减小或增大5%，在0%100%之间调节RL，分别读取电压表和电流表的读数。按动转换开关S1的控制键，断开电路负载RL，测量电路的开路电压，在电路描述窗口以列表形式记录各测量数据。(3). 以US1R1的值设置电路(b)中的电流源IS1，以相同的方法和步骤测试电路 (b) 的外特性，以列表形式记录各测量数据。在电路描述窗口以列表形式记录各测量数据。

7、3). 保存电路选择File | Save菜单命令，将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制到粘贴板上，然后，将其粘贴到字处理软件的文档中，再将电路描述窗口中的测试数据也复制到文档中，保存文档。5). 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机停止电路仿真。退出EWB，退出Windows 98 ，关闭计算机系统。四. 实验报告要求：1 列表比较实验步骤1的测试数据，验证叠加原理。2 列表比较实验步骤2的测试数据验，分别作出电压源和电流源的外特性曲线，验证它们之间的等效互换关系。由数据生成曲线的方法请参照附录2 ：在电子文档中由数据生成曲线的方法。实验二

8、等效电源定理一. 实验目的 1. 了解EWB的基本界面，学习EWB的基本操作； 2. 学习基本元件的使用、模拟电路的建立和仿真测试。 3. 验证代文宁定理和诺顿定理。二. 实验电路如图2.2.1 (a)、(b)、(c) 所示。(a)(b)(c)图 2.2.1三. 实验步骤： 1启动EWB。 2按图2.2.1 (a)、(b)、(c) 所示同时建立三个实验电路 建立本电路用到的元件图标如下：基本元件箱电源箱指示器件箱电阻电位器电池恒流源转换开关接地电压表电流表 1）.分别单击元件工具栏中的基本元件箱、电源箱和指示器件箱图标，以便同时打开三个工具栏，选取（拖曳）各元件至电路设计窗口，按图2.2.1中

9、的要求旋转某些元件的方向，并按图中位置摆放，分别双击每一个元件，按图2.2.1要求设置元件的参数。电位器（可调电阻）阻值 (Value / Resistance )：1K初始设置(Value /Setting): 50%增量(Value /Increment): 5%增量控制键(Value /Key): 可取缺省R，也可任意设定。电压表、电流表模式（(Value / Mode )：DC开关控制键(Value /Key): 缺省为空格键（space），也可任意设定。2）.设置电路图的显示内容：选择Circuit | Schematic Options 菜单命令，在Show / Hide对话框，选

10、中Show Reference ID和Show Value 两项，以便显示元件的编号和参数值。3）.按图2.2.1所示连线，调整连线，使其比较整齐。 3. 运行并测试电路1). 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机对电路进行仿真。2). 测试电路 (a) 的外特性按动转换开关的控制键，接通电路的负载。 按动电位器的控制键或者Shift控制键，则电路负载阻值每次减小或增大5%，使电路负载阻值在0%100%之间改变，分别读取电压表和电流表的读数，按动转换开关的控制键，断开电路负载，测量电路的开路电压，在电路描述窗口以列表形式记录各测量数据。以测试结果中的开路电压和短路电流计算电路的入端电阻。3

11、). 以电路(a)的入端电阻设置电路 (b) 中电阻R4的阻值，以电路(a)的开路电压设置电路 (b) 中电压源US2的电压。按步骤2) 的方法测试电路 (b) 的外特性，在电路描述窗口以列表形式记录各测量数据。4). 以电路(a)的入端电阻设置电路 (c) 中电阻R5的阻值，以电路(a)的短路电流设置电路 (c) 中电流源IS1的电流。按步骤2) 的方法测试电路 (c) 的外特性，在电路描述窗口以列表形式记录各测量数据。4 保存电路选择File | Save 菜单命令，在打开的Save窗口中指定保存文件的路径和文件名，将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电

12、路图复制到粘贴板上，然后，将其粘贴到事先打开的字处理软件（如word或写字板）的新文档中，再将电路描述窗口中的测试数据也复制到文档中，保存文档。5. 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机停止电路仿真。退出EWB，退出Windows 98 ，关闭计算机系统。四. 实验报告要求：1. 列表比较各实验步骤1的测试数据。2 根据测试数据，绘制电路(a)、(b)、(c) 的外特性曲线，由数据生成曲线的方法请参照附录2 ：在电子文档中由数据生成曲线的方法。比较各曲线，验证代文宁定理和诺顿定理。实验三 电路的暂态过程一. 实验目的：1学习利用EWB对电路进行暂态分析的基本方法；2学习示波器的使用以及用示

13、波测量法测量电路的时间常数；3了解一阶RC电路的暂态过程。二. 实验电路： 图2.3.1 (a) 为微分电路，(b) 为积分电路，用方波信号源作为电路的激励，以便用示波器观察连续的波形。键控电位器R2、R4用热键（默认为R）控制其电阻值，以改变电路的时间常数。示波器用来同时观测电路的输入（A通道）和输出（B通道）波形。图 2.3.1（a） 图 2.3.1（b）三. 实验步骤：启动EWB。 建立本实验两个电路用到的元件图标如下：基本元件箱电源箱仪器箱电容电阻电位器转换开关接地函数发生器示波器 1. 建立实验电路1）.分别单击元件工具栏中的基本元件箱图标和电源箱图标，以便打开基本元件工具栏和电源元

14、件工具栏，选取（拖曳）各元件至电路设计窗口，按图2.3.1中的要求旋转某些元件的方向，并按图中位置摆放，分别双击每一个元件，按图2.3.1要求设置元件的参数。电位器（可调电阻）阻值 (Value / Resistance )：4.7K初始设置(Value /Setting): 50%增量(Value /Increment): 5%增量控制键(Value /Key): 可取缺省R，也可任意设定。函数发生器：波形：矩形波频率(Frequency)：1KHz占空比(Duty cycle)：50%电压幅值(Amplitude )：5V，可直接在文本框中输入。示波器：时基（Time Base）：先设定为

15、0.2ms/div，实验中再进行调节。触发选择：AutoY衰减：先设定为2V/div，实验中再进行调节。2）.设置电路图的显示内容：选择Circuit | Schematic Options 菜单命令，在Show / Hide对话框，选中Show Reference ID、Show Value和Show nodes，显示元件编号、参数和电路的节点。3）.单击元件工具栏中的仪器箱图标，打开仪器工具栏，选取（拖曳）示波器至电路设计窗口，并按图中位置摆放，双击示波器图标以打开其面板，将其移动到合适的位置，设置时基为0.10ms/div ，Y衰减为2V/div 。4）.按图2.3.1（a）所示连线，调

16、整连线，使其比较整齐。分别双击示波器A、B通道的连线，打开连线特性对话框，设置连线的颜色，则波形即以此颜色显示。5). 电路的保存选择File | Save菜单命令，将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制到粘贴板上，然后，将其粘贴到事先打开的字处理软件（如word或写字板）的新文档中。 2. 运行并测试电路1). 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机对电路进行仿真。2). 双击示波器图标以打开示波器面板，适当调节示波器的时基（Time Base）和A、B通道的Y衰减（V/div）及位移（Y Position），使波形便于观测。3). 按电位器的控

17、制键或Shift控制键，每次将阻值减小或增大5%，观察波形的变化。在50%时，参照13页“示波器的调整”方法调节示波器以显示稳定的波形；按工具栏中的图形工具，打开分析图形窗口，在其中的示波器页（Oscilloscope）再现示波器上的波形；参照16-19页的方法设置示波器页波形显示的各项参数；拖曳游标到适当位置，测量波形的幅值和电路的时间常数；按图形窗口工具栏中的copy按钮，将示波器页复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。用同样的方法，将0%和100%时的波形也粘贴到字处理软件的文档中。使电位器恢复为初始（50%）状态。 3用EWB的暂态分析功能分析电路（1）在EWB窗口选择

18、Analysis | Transient（暂态分析）菜单命令，弹出Transient Analysis对话窗口（图2.3.2），照图2.3.2设置各项参数。确定要分析的节点。将需要分析的电路节点增加（Add）到Nodes for analysis框中。（2）按Simulate按钮以启动仿真，即可在随即打开的分析图形窗口（Analysis Graphs）中建立暂态分析页（Transient），显示被分析节点的电压波形。按“ESC”键，将停止仿真的运行。（3）在分析图形窗口（Analysis Graphs）的工具栏中选择特性（Properties）工具 ，打开具有多个参数页的Graph Prope

19、rties窗口（见图1.3.16），设置暂态分析页（Transient）的各项参数，设置方法可参照16-18页示波器的介绍中 “设置波形显示的各项参数”部分。（4）可以通过选择工具按钮或参数设置在暂态分析（Transient）页中显示栅格和游标，单击某条曲线以选中该曲线，即可移动游标对其进行测试，随着游标的移动，在对应的资料窗口中即显示出该曲线在游标处的数据。 （5）按下图形窗口工具栏中的copy按钮，将暂态分析页（Transient）复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。按电位器的控制键，增大或减小其阻值，在0%和100%各进行一次分析，用同样的方法设置暂态分析页（Trans

20、ient）的各项参数，并将其粘贴到字处理软件的文档中。保存文档。 按图2.3.1 （b）所示建立实验电路。重复上面的步骤，分析图2.3.1 （b）所示电路。 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机停止电路仿真。退出EWB，退出Windows 98 ，关闭计算机系统。四. 实验报告要点画出所观察到的波形，求电路的时间常数。实验四 电路的正弦稳态分析一. 实验目的1. 学习利用EWB进行正弦稳态分析的方法；2. 了解正弦稳态电路中电压、电流间的关系；3. 了解正弦稳态电路谐振时的特点。二. 实验电路及说明：图2.4.1 实验电路如图2.4.1所示。其中，R、L、C三元件构成串联电路，10V 11

21、.1KHz正弦电压源作为电路的激励，交流电流表用来测量电路的电流有效值，三个交流电压表分别用来测量三元件上的电压有效值。电感元件为可调电感，电感量为80mH，可用设定的控制键在0%100%之间改变。三. 实验步骤： 1. 启动EWB。 2. 按图2.4.1 所示建立实验电路。建立本电路用到的元件图标如下：电源箱指示器件基本元件箱电阻电容可调电感正弦电压源电流表电压表接地 分别单击元件工具栏中的基本元件、指示器件和电源箱图标，以便打开相应的工具栏，选取（拖曳）各元件至电路设计窗口，按图2.4.1中的要求旋转某些元件的方向，并按图中位置摆放，分别双击每一个元件，按图2.4.1要求设置元件的参数。可

22、调电感电感量(Value / Inductance)：80Mh初始设置(Value /Setting): 50%增量(Value /Increment): 5%增量控制键(Value /Key): 可取缺省L，也可任意设定。函数发生器（正弦电压源）波形：正弦频率(Frequency)：11.1KHz占空比(Duty cycle)：50%电压幅值(Amplitude )：14.142V（有效值10V）电压表、电流表模式（(Value / Mode )：AC 3. 对电路进行仿真测试1). 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机对电路进行仿真。2). 按动可调电感的控制键，改变电感量，注意观察电

23、流表示值的变化，找到为最大值的点，然后，使电感在25%100%之间改变，在电流表为最大值的点要增加取点密度（每次可变化1%），而远离的点可拉大距离（每次可变化5%-10%），在每一点，分别读取各电流表及电压表的示值，在电路描述窗口列表记录测量结果。3). 电感调节为初始状态（50%），在7KHZ17KHZ之间改变函数发生器产生的正弦电压的频率（可直接在频率文本框中输入），测量每一点处各电流表及电压表的示值，列表记录在电路描述窗口。取点原则和方法与步骤2). 同。 4电路的保存选择File | Save 菜单命令，将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制

24、到粘贴板上，然后，将其粘贴到事先打开的字处理软件（如word或写字板）的新文档中，再将电路描述窗口中的测试数据也复制到文档中，保存文档。 5 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机停止电路仿真。退出EWB，退出Windows 98 ，关闭计算机系统。四. 报告要求：1根据两组测量数据，分别验证总电压有效值与各部分电压有效值之间的关系、计算各点电路阻抗的模|Z|及阻抗角，列成表格。分别说明电路性质随电感量L及电源频率的变化规律。解释在电流最大点出现的特殊现象（如电感和电容电压相等且远远大于电源总电压等）。2根据两组测量数据，分别画出电流、电阻电压、电容电压和电感电压随电感量L和电源频率变化的曲

25、线。由数据生成曲线的方法请参照附录2 ：在电子文档中由数据生成曲线的方法。实验五 功率因数的提高一实验目的1研究提高感性负载功率因数的方法及意义2了解EWB的基本界面，学习EWB的基本操作。二实验内容及步骤1启动EWB。2按照图2.5.1联接实验电路，断开开关S，点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机对电路进行仿真。3读取并记录电压表UR、UL及电流表I、I1的示值，记录在电路描述窗口。4接通开关S，改变可调电容C的容量，使其在0%100%之间变化，每次变化10%，读取并记录各电压表、电流表的示值，记录在电路描述窗口。5选择File | Save 菜单命令，将建立的电路保存在 .ewb文件中

26、。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制到粘贴板上，然后，将其粘贴到事先打开的字处理软件（如word或写字板）的新文档中，再将电路描述窗口中的测试数据也复制到文档中，保存文档。6点击启动停止开关，使计算机停止仿真。退出EWB。三实验报告要求及思考题1根据步骤3、4所测数据，计算各种情况下的、P、Q、S，写出计算式。2由步骤4所测数据，画出CI曲线，找出使电源电流I为最小时的电容值。由数据生成曲线的方法请参照附录2 ：在电子文档中由数据生成曲线的方法。3根据所测数据，说明提高功率因数的意义。为提高感性负载的功率因数，并联的电容容量是否越大越好？4实验过程中观察I1表的所示数值是否变化？为

27、什么？实验六 RC电路的频率特性一. 实验目的1. 学习利用EWB分析电路频率特性的方法；2. 学习示波器、扫频仪的使用方法；3. 了解典型电路的频率特性。二. 电路及说明：图 2.6.1图 2.6.2 如图 2.6.1、图 2.6.2所示。其中，R1、C1和R2、C2各构成一个实验电路，函数发生器连接到两个电路的输入端，同时也连接到示波器的A通道和扫频仪的输入端，以便观测输入信号波形，两个电路的输出端连接到示波器的B通道和扫频仪的输出端，以便观测输出信号波形和波特图。输入和输出信号电压分别用交流电压表M1、M2来测量。三. 实验步骤：启动EWB。建立本实验两个电路用到的元件图标如下：基本元件

28、箱指示器件仪器箱电容电阻转换开关电压表接地函数发生器示波器扫频仪 1建立实验电路1）.分别单击元件工具栏中的基本元件箱、指示器件工具箱和仪器箱图标，以便打开相应的工具栏，选取（拖曳）各元件至电路设计窗口，按图2.6.1中的要求旋转某些元件的方向，并按图中位置摆放，分别双击每一个元件，按2.6.1要求设置元件的参数。电压表模式（(Value / Mode )：AC函数发生器：波形：正弦频率(Frequency)：100Hz占空比(Duty cycle)：50%电压幅值(Amplitude )：14.142V（有效值10V），可直接在文本框中输入。示波器：时基（Time Base）：先设定为2.0

29、0ms/div，实验中再进行调节。触发信号选择：A或BY衰减：5V/div2）.设置电路图的显示内容：选择Circuit | Schematic Options 菜单命令，在Show / Hide对话框，选中Show Reference ID、Show Value 和Show Nodes三项，以便显示元件的编号、参数值和电路的节点号。3）.按图2.6.1所示连线，调整连线，使其比较整齐。4)保存电路选择File | Save 菜单命令，将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制到粘贴板上，然后，将其粘贴到事先打开的字处理软件（如word或写字板）的新文档

30、中。 2用传统方法测试电路的频率特性（1）.点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机对电路进行仿真。（2）.读取电压表M1的示值，点击函数发生器频率右侧的按钮以提高频率，观察电压表M2的读数，找到M2读数为M1读数的0.707时的频率，即为电路的转折频率。在100HZz8KHz之间取10点（在转折频率两侧增加密度），读取M2的读数，在电路描述窗口列表记录测量结果。（3）.将函数发生器频率调节到电路的转折频率，双击示波器图标以打开其面板，适当调节时基和Y衰减，使波形适中。参照13页“示波器的调整”介绍的方法将波形调节稳定。按工具栏中的图形工具，打开分析图形窗口，在其中的示波器页（Oscillos

31、cope）再现示波器上的波形，参照16-19页的方法设置示波器页波形显示的各项参数，拖曳游标到适当位置，测量并记录输入、输出波形的相位差。按图形窗口工具栏中的copy按钮，将示波器页复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。 3用扫频仪测试电路的频率特性双击扫频仪图标以打开其面板。水平设置（Horizontal）：log /lin：logF: 80kHz I: 50hz （1）.幅频特性测试：按动幅频特性按钮（Magnitude）以选择幅频特性垂直设置（Vertical）：log /lin：logF：0dbI：40db启动电路，在扫频仪的屏幕上即显示出电路的幅频波特图。（2）.相频

32、特性测试：按动相频特性按钮（Phase）以选择相频特性。垂直设置（Vertical）：图2.6.1 电路：log /lin：log F：0I：90图2.6.1 电路：log /lin：log F：90I：0启动电路，在扫频仪的屏幕上即显示出电路的相频波特图。（3）.在分析图形窗口（Analysis Graphs）显示和保存波特图在EWB的工具栏中选择图形工具 ，或者选择AnalysisDisplay Graphs菜单选项，激活分析图形窗口（Analysis Graphs），建立一个波特图页（Bode），并再现扫频仪上的幅频和相频波特图。在分析图形窗口（Analysis Graphs）的工具栏中

33、选择特性（Properties）工具 ，打开具有多个参数页的Graph Properties窗口（见图1.3.16），参照16-19页的方法设置设置波特图页（Bode）的各项参数，利用分析图形窗口（Analysis Graphs）工具栏中的栅格工具（toggle grid）和游标工具（Toggle Cursors），在幅频和相频特性区显示栅格和游标。单击以选中某条曲线，移动游标对该曲线进行测试，在对应的资料窗口中读取曲线在游标处的数据。测试电路的3db频率及该频率下的相移。按图形窗口工具栏中的copy按钮，将将分析图形窗口（Analysis Graphs）中的波特图页（Bode）复制到粘贴板上

34、，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。 4利用EWB的分析功能测试电路的频率特性（1）. 选择Analysis | AC Frequency菜单命令，弹出AC Frequency Analysis 对话框（图2.6.3），照图设置各项参数，并将电路的输出节点增加（Add）到Nodes for analysis框中，需事先选择CircuitSchematic Options菜单命令，在打开的Schematic Options会话窗口中选择Showhide页，选中其中的Show nodes复选框，以显示电路的节点。然后按下Simulate 钮，激活分析图形窗口（Analysis Graphs），

35、建立一个交流分析页（AC Analysis），显示被分析节点的幅频和相频特性曲线。（2）.选择特性（Properties）工具 ，打开具有多个参数页的Graph Properties窗口，参照16-19页的方法设置交流分析页（AC Analysis）的各项参数。（3）.利用游标工具（Toggle Cursors） 和栅格工具（toggle grid），在幅频和相频特性区都产生游标和栅格。单击以选中某条曲线，移动游标对该曲线进行测试，在对应的资料窗口中读取曲线在游标处的数据。测试电路的3db频率及该频率下的相移。按图形窗口工具栏中的copy按钮，将分析图形窗口（Analysis Graphs）中

36、的交流分析页（AC Analysis）复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。用同样的方法建立、保存图2.6.2所示电路。并用后两种方法分析电路的频率特性。按图形窗口工具栏中的copy按钮，将分析图形窗口（Analysis Graphs）中的各图形页复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。 5. 用交流频率分析法分析图2.6.4、2.6.5二电路 方法同步骤4。保存电路到 .ewb文件，把电路图及分析结果交流分析页（AC Analysis）复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中，保存文档。点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机停止电路仿真。退出EWB

37、，退出Windows 98 ，关闭计算机系统。四. 实验报告要求：1列表整理步骤2的测试数据，根据测试数据作出图2.6.1电路的幅频特性曲线，由数据生成曲线的方法请参照附录2：在电子文档中由数据生成曲线的方法。2在实验报告文档中画出观察到的波形和特性曲线。3根据各项测试结果说明各电路的频率特性。二、模拟电子技术实验实验七 二极管应用一实验目的1了解普通二极管和稳压二极管的基本特性及它们典型的工作状态。2了解整流、滤波、稳压及限幅电路的工作原理。3学习利用EWB分析整流、滤波、稳压及限幅电路的方法。二实验说明利用普通二极管的单向导电性可以构成整流、限幅等应用电路，在这些电路中，二极管工作在正向导

38、通或反向截止状态。整流电路可以把交流电变为单向脉动电压和电流，输出电压的平均值与负载电阻并联电容以构成电容滤波电路，可使输出电压波形变得比较平滑。在滤波电路的时间常数大于或等于35倍整流电源的半周期的情况下，输出直流电压限幅电路可以把输入信号的正峰或负峰限制在某一电平上。 稳压二级管反向击穿时呈现恒压特性，利用这一特性可以实现稳压，使输出电压在输入电压和负载变化时都基本保持恒定。为使稳压电路正常工作，在任何情况下，必须保证稳压二极管始终工作在反向击穿状态，并且流过稳压二极管的电流始终大于稳定电流，而小于最大稳定电流。稳压电路的稳压性能通常用稳压系数S和动态内阻r表示：三实验步骤启动EWB 1半

39、波整流电路1）按图2.7.1建立实验电路。2）断开开关S。用示波器分别观测并记录输入、输出电压波形。测量输出电压平均值。3）接通开关S，以接入滤波电容C，重复步骤2）。 2全波整流电路1）按图2.7.2建立实验电路。2）断开开关S1。用示波器观测并记录输出电压波形。测量输出电压平均值。3）接通开关S1，以接入滤波电容C，用示波器观测并记录输出电压波形。测量输出电压平均值。4）使负载电阻R在5%100%之间变化，至少取5个测试点，读取电压表M1和电流表M2的示值，然后断开开关S2，由电压表M1读取开路输出电压，根据这些数据作出桥式整流电容滤波电路的外特性曲线。 3稳压电路1）按图2.7.3建立实

40、验电路，稳压二极管选择Ln-1N4740（击穿电压为10V）。2）在0%100%之间调节电位器R 3，观察输出电压的变化情况，至少取5个测试点，读取电流表M1和电压表M2的示值，作VI曲线，计算稳压系数S和动态内阻r 。3）调节电位器R 3为50%，使输入直流电压在13.5V16.5V之间变化，至少取5个测试点，观察输出电压的变化情况，至少取5个测试点，读取电流表M1和电压表M2的示值，作VI曲线，计算稳压系数S和动态内阻r 。4）在输入直流电压最高（16.5V）且负载电阻最大（R 3为100%）和输入直流电压最低（13.5V）且负载电阻最小（R 3为0%）两种情况下，读取电流表M3的示值。

41、4限幅电路按图2.7.4建立实验电路。使直流电源U分别为13V，5V，0V，-5V，-10V，-15V，同时观察并记录输入与输出电压波形。四实验报告要求1 将测量数据填入自己设计的表格。2绘制示波器上观测的波形。实验八 晶体管基本放大器一. 实验目的1学习用EWB仿真测试晶体管放大器的基本方法；1 了解晶体三极管的电流放大作用及电压放大的基本原理，掌握电压放大倍数及动态范围的测试方法，了解负载电阻对电压放大倍数的影响；2 了解放大器中的非线性失真，理解负反馈对放大器性能（非线性失真、电压放大倍数等）的影响；3 学习用EWB测试放大器频率特性的方法。二. 实验电路及说明：图 2.8.1 实验电路

42、如图2.8.1所示。直流电流表IB、IC和直流电压表UCE，分别用来测量晶体管的基极、集电极静态电流和集电极及发射极之间的静态电压，而交流电压表Ui、Uo分别用来测量放大器的输入和输出信号电压。上偏置电阻RB为可调电阻，由设定的控制键（缺省为R）控制阻值的增减。与电容CE串联的键控开关S1由设定的控制键控制通断，以便控制CE的接通和断开。三. 实验步骤： 启动EWB。 1建立实验电路1）.分别打开基本元件箱、晶体管工具箱、指示器件工具箱和仪器箱，选取（拖曳）各元件至电路设计窗口，按图2.8.1中的要求旋转某些元件的方向，并按图中位置摆放，分别双击每一个元件，按图2.8.1要求设置元件的参数。N

43、PN型晶体管model：default / ideal电位器（可调电阻）阻值 (Value / Resistance )：150K初始设置(Value /Setting): 50%增量(Value /Increment): 5%增量控制键(Value /Key): 可取缺省R，也可任意设定。开关控制键(Value /Key): K电压表、电流表按照其在电路中的作用，设置模式（(Value / Mode )为AC或DC函数发生器：波形：正弦频率(Frequency)：1KHz占空比(Duty cycle)：50%电压幅值(Amplitude )：5mV示波器：时基（Time Base）：先设定为

44、0.200ms/div，随频率变化再进行调节触发选择：A或B2）.设置电路图的显示内容选择Circuit | Schematic Options 菜单命令，在Show / Hide对话框，选中Show Reference ID、Show Value两项，以便显示元件的编号和参数值。3）.按图2.8.1所示连线，调整连线，使其比较整齐。4）.电路的保存选择File | Save 菜单命令，将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制到粘贴板上，然后，将其粘贴到事先打开的字处理软件（如word或写字板）的新文档中。 2. 放大器仿真测试1). 点击主窗口右上角

45、的启动停止开关，使计算机对电路进行仿真。2). 在RB1为40%、50%、60%三种情况下，分别读取电流表IB、IC的读数，并由此计算晶体管的电流放大倍数。使开关S1处于接通状态，在上述三种情况下，一边增大输入信号，一边用示波器同时观察输入和输出信号波形，直到输出波形刚要出现失真但还不太明显时为止。参照13页“示波器的调整”介绍的方法将波形调节稳定。按工具栏中的图形工具，打开分析图形窗口，在其中的示波器页（Oscilloscope）再现示波器上的波形。参照16-19页的方法设置示波器页波形显示的各项参数，拖曳游标以测量输出电压的峰峰值。按图形窗口工具栏中的copy按钮，将示波器页复制到粘贴板上

46、，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。3). RB1为50%，输入信号电压有效值为3mV，读取交流电压表Ui、Uo的示值，计算放大器的电压放大倍数。用示波器同时观察放大器的输入、输出信号波形，调节示波器使波形稳定。在分析图形窗口中显示波形，移动游标，测量输入和输出电压的幅值，计算放大器的电压放大倍数，并与前面的结果比较。将波形粘贴到字处理软件的文档中。4). 将放大器的输入信号电压有效值增大为25mV，用示波器同时观察放大器的输入、输出信号波形，调节示波器使波形稳定。在分析图形窗口中显示波形，将波形粘贴到字处理软件的文档中。5). 断开开关S1，使放大器的输入信号电压有效值增大为100mV，

47、用示波器同时观察放大器的输入和输出信号波形，调节示波器使波形稳定。在分析图形窗口中显示波形，移动游标，测量输入和输出电压的幅值，计算放大器的电压放大倍数，并与前面的结果比较。将波形粘贴到字处理软件的文档中。6). 将负载电阻RL减小为1K，读取交流电压表Ui、Uo的示值，计算放大器的电压放大倍数，并和步骤5) 的结果比较，说明负载电阻对电压放大倍数的影响。 3. 分析放大器的频率特性选择Circuit | Schematic Options 菜单命令，在Show / Hide对话框，选中Show Nodes项，以便显示电路的节点号。选择Analysis | AC Frequency菜单命令，在

48、弹出的AC Frequency Analysis对话框中，参照图2.8.2设置各项参数，须将放大器的输出节点增加（Add）到Nodes for analysis框中。按下Simulate 钮，对电路进行仿真，随之激活分析图形窗口并建立交流分析页（AC Analysis），显示出放大器的幅频和相频特性曲线。选择特性（Properties）工具 ，打开具有多个参数页的Graph Properties窗口，参照16-19页的内容，设置交流分析页（AC Analysis）的各项参数，利用工具栏中的游标工具（Toggle Cursors） 和栅格工具（toggle grid） ，在幅频和相频特性区都产生

49、游标和栅格。移动游标，在对应的资料窗口中读出游标处的曲线数据，测量放大器的低频和高频转折频率，及频转折频率处的相位偏移。按分析图形窗口工具栏中的copy按钮，将分析图形窗口（Analysis Graphs）中的交流分析页（AC Analysis）复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。保存文档。 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机停止电路仿真。退出EWB，退出Windows98 . 关闭计算机系统。四实验报告要求 1根据步骤2). 的测量数据计算晶体三极管的电流放大倍数； 2在步骤2). 的三种情况下，用示波器测量放大器的输出电压的峰峰值为何不同？说明放大器的动态范围和工作

50、点之间的关系。 3根据步骤3).、 5) 、6)的测量数据分别计算放大器的电压放大倍数，说明几种情况下放大器的电压放大倍数为何不同？电压放大倍数与那些因素有关？ 4在步骤5).中观察到的输出波形与前面的步骤（尤其是步骤4）中观察到的波形有何不同？为什么不同？ 5说明在步骤5)中断开开关S1对放大器性能的影响。 6作出实验中观察到的输入、输出电压波形和幅频及相频特性曲线。实验九 模拟运算电路一. 实验目的1学习利用EWB建立并仿真模拟运算电路的方法；2学习模拟运算电路的测试方法；3了解常见模拟运算电路的特性和功能。二. 实验电路及说明图2.9.1、2.9.2实验电路分别为反向、同向比例放大器，键

51、控开关SW1用来切换比例放大器的输入信号：正弦波或直流信号，SW2用来切换比例放大器输出端的指示仪表：示波器或电压表。示波器的B通道用来观测比例放大器的正弦波输入信号，而A通道用来观测比例放大器的输出信号。图 2.9.1图 2.9.2图2.9.3实验电路为三输入反向加法器，三个输入信号UF1、UF3、UF5分别为基波、三次谐波和五次谐波，其频率、大小和初相位按照方波信号的傅立叶级数展开式的前三项设置。图2.9.4实验电路为反向积分器。示波器的B通道分别观测反向加法器和反向积图 2.9.4分器的输出信号，A通道观测反向积分器的输入信号。图 2.9.3三. 实验步骤启动EWB。 1反相、同相比例放

52、大器测试1）. 按图2.9.1 所示建立反相比例放大器分别打开基本元件箱、模拟集成电路工具箱、指示器件工具箱、电源箱和仪器箱，选取（拖曳）所需元件至电路设计窗口，按图2.9.1中的要求旋转某些元件的方向，并按图中位置摆放，分别双击每一个元件，按图2.9.1要求设置元件的参数。IC1选用三端集成运算放大器，model：default / ideal。2）.设置电路图的显示内容选择Circuit | Schematic Options 菜单命令，在Show / Hide对话框，选中Show Reference ID、Show Value两项，以便显示元件的编号和参数值。3）.按图2.9.1所示连线

53、，调整连线，使其比较整齐。4). 电路的保存 选择File | Save 菜单命令，将建立的电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制到粘贴板上，然后，将其粘贴到事先打开的字处理软件（如word或写字板）的新文档中。5）.放大器仿真测试 (1). 点击主窗口右上角的启动停止开关，使计算机对电路进行仿真。 (2). 按键控开关SW1、 SW2的控制键，使IC1的输入端接2V直流信号源，输出端接直流电压表，按电位器R2的控制键，使其在50%处，读取直流电压表Uo的读数，计算反相比例放大器的电压放大倍数。调节电位器R2在.100% 处，读取直流电压表Uo的读数，计算反

54、相比例放大器的电压放大倍数。 (3). 调节电位器R2为50%。按键控开关SW1、SW2的控制键，使IC1的输入端接2V正弦交流信号源，输出端接示波器的A通道，同时观测反相比例放大器的输入和输出电压波形，参照13页“示波器的调整”介绍的方法将波形调节稳定。按工具栏中的图形工具，打开分析图形窗口，在其中的示波器页（Oscilloscope）再现示波器上的波形。参照16-19页的方法设置示波器页波形显示的各项参数，按图形窗口工具栏中的copy按钮，将示波器页复制到粘贴板上，然后，再将其粘贴到字处理软件的文档中。6）. 建立图2.9.2同相比例放大器，重复步骤1) 4)，测试同相比例放大器。 2反向

55、加法器测试1）. 建立图2.9.3反向加法器。IC3选用三端集成运算放大器，model：default / ideal。2). 选择File | Save 菜单命令，将电路保存在 .ewb文件中。按照节1.3.4的2中介绍的方法，将电路图复制到粘贴板上，然后，将其粘贴到字处理软件的文档中。 3). 加法器的波形合成功能测试以示波器的B通道观测加法器的输出信号波形，而以A通道分别观测加法器的三个输入信号UF1、UF3、UF5的波形。参照13页“示波器的调整”介绍的方法将波形调节稳定，按工具栏中的图形工具，打开分析图形窗口，在其中的示波器页（Oscilloscope）再现示波器上的波形，参照16-19页的方法设置示波器页波形显示的各项参数，按图形窗口工具栏中的copy按钮，将示波器页复制到粘贴板上