| 《电子技术单元电路EWB仿真》校本教材 前 言 Electronics Workbench（简称EWB）是加拿大Interactive Image Technologies Ltd公司于1988年推出的，它以SPICE3F5为模拟软件的核心，并增强了数字及混合信号模拟方面的功能，是一个用于电子电路仿真的“虚拟电子工作台”，在目前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软件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帮助。 EWB软件界面形象直观，操作方便，采用图形方式创建电路和提供交互式仿真过程。创建电路需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕中选取，且元器件和仪器的图形与实物外型非常相似，因此极易学习和操作。EWB（电子工作平台）软件，最突出的特点是用户界面友好，各类器件和集成芯片丰富，尤其是其直观的虚拟仪表是EWB软件的一大特色。EWB软件所包含的虚拟仪表有：示波器，万用表，函数发生器，波特图图示仪，失真度分析仪，频谱分析仪，逻辑分析仪，网络分析仪等。这些仪器的使用使仿真分析的操作更符合平时实验的习惯。 用EWB进行仿真模拟实验，实验过程非常接近实际操作的效果。各元器件选择范围广，参数修改方便，不会像实际操作那样多次地把元件焊下而损坏器件和印刷电路板，使电路调试变得快捷方便。对《电工基础》，《电子电路基础》和《数字逻辑电路》课程中的绝大部分电路都能应用，不仅能用于对单个电路特性和原理进行验证，也能用于多级的组合电路。 本书按知识结构划分为四个章节：分别为电工基础篇、模拟电子篇、数字电子篇和综合篇，每一章都包含若干子电路。这些电路是根据中国劳动保障出版社技工学校教材《电工基础》，《电子电路基础》和《数字逻辑电路》的篇章内容，分门别类遴选出来、按知识结构编排布局。编写过程充分考虑到人们认识问题从简到繁、由易及难的顺序，章节的内容之间具有相关性和相似性。尽管有部分章节的内容，从知识结构上讲，它们的关系是平行的，但也有相当多章节内容，前面的知识或原理为后面的内容作铺垫，这样的安排有利于读者比较它们之间的异同，目的也是让读者容易理解和接受。 本书内容涵盖的相当得广阔，涉及到许多方面的电路知识和电路理论，有的是为了验证某个电路定理，有的是为了分析某个电路原理，有的是为了检验某个电路理论，有的是为了阐述某个电路知识；还有相当多的内容是根据某个（或些）电路知识、元器件特性而设计的，具有一定功能的应用电路……所有这些电路的筛选、比对和仿真过程，都是希望读者加深对书中各种电路理论、电路知识和元器件特性的理解，提高大家分析问题和解决问题的能力。 本书是关于单元电路的EWB仿真的，着重于原理的解释与阐述、过程与步骤，而非EWB仿真系统有关命令的调用和操作方法；因此，要求读者具备一定的EWB仿真知识、软件命令的操作方法。 目 录 一、电工基础篇 1、 电路基本理论仿真 （1） 欧姆定律………………………………………………………… 2 （2） 并联分流定律…………………………………………………… 3 （3） 串联分压定律…………………………………………………… 5 （4） 串-并联电路……………………………………………………...7 （5） 叠加原理………………………………………………………… 8 （6） 戴维南定理……………………………………………………… 9 2、 交流电路分析 （1） 基本电感电路……………………………………………………10 （2） 基本电容电路…………………………………………………... 11 （3） LC并联谐振电路……………………………………………… 11 （4） LC串联谐振电路……………………………………………… 16 3、 电工电子仿真 （1）、三相四线型………………………………………………………. 20 ① 三相四线y型对称负载………………………………………. 20 ② 三相四线y型非对称负载……………………………………. 20 （2）、三相三线型……………………………………………………..... 21 ① 三相三线三角形型对称负载…………………………………..21 ② 三相三线三角形型非对称负载………………………………..21 ③ 三相三线y型非对称负载……………………………………..22 二、 模拟电子篇 1、 二极管应用电路 （1）二极管正向特性………………………………………………..25 （2）二极管应用电路………………………………………………..25 2、 晶体管基本放大电路 （1） 静态工作点测试……………………………………………….31 （2） 共射放大电路（一阶）……………………………………….32 （3） 共射放大电路（二阶）……………………………………….35 （4） 共集极放大电路（射极输出器）…………………………….35 （5） 共基极放大电路………………………………………………..36 （6） 基本共射放大电路（1）………………………………………38 （7） 基本共射放大电路（2）………………………………………38 3、 场管基本放大电路 （1） 共源放大电路…………………………………………………..39 （2） 共漏放大电路……………………………………………………40 4、 比较器 （1） 过零比较器………………………………………………………40 （2） 单门限比较器……………………………………………………41 （3） 滞回比较器（1）………………………………………………..42 （4） 滞回比较器（2）………………………………………………..43 （5） 矩形波发生器……………………………………………………44 （6） 三角波发生器……………………………………………………45 （7） 电荷平衡式电压-频率变换器…………………………………...46 5、 集成运放电路 （1） 反相比例运算……………………………………………………47 （2） 反相比例运算（变形）…………………………………………48 （3） 反相加法运算……………………………………………………49 （4） 同相比例运算……………………………………………………49 （5） 同相加法运算……………………………………………………50 （6） 减法运算…………………………………………………………51 6、 振荡电路 （1） 变压器耦合LC振荡器（共射）………………………………52 （2） 变压器耦合LC振荡器（共基）………………………………53 （3） 电感三点式LC振荡器…………………………………………54 （4） 电容三点式LC振荡器…………………………………………54 （5） 改进型电容三点式LC振荡器…………………………………56 （6） RC串并联阻容网络…………………………………………….56 （7） RC桥式振荡器………………………………………………….58 7、 有源滤波器 （1） 一阶低通滤波器…………………………………………………59 （2） 压控电压源低通滤波器…………………………………………60 （3） 一阶高通滤波器…………………………………………………60 （4） 二阶高通滤波器…………………………………………………61 （5） 窄带带通滤波器…………………………………………………61 （6） 带阻滤波器………………………………………………………62 （7） 二阶低通（无限增益）滤波器…………………………………64 8、 直流稳压电源 （1） 单相半波整流电路………………………………………………64 （2） 桥式整流电路……………………………………………………65 （3） 全波整流电路……………………………………………………65 （4） 倍压整流电路……………………………………………………66 （5） 并联稳压电路……………………………………………………66 （6） 三极管稳压电路（NPN）………………………………………67 （7） 三极管稳压电路（PNP）………………………………………67 （8） 可调三极管稳压电路……………………………………………68 9、 低频功率放器 （1）单电源（OTL）功放……………………………………………69 （2）双电源互补对称（甲乙类）功放………………………………70 （3）双电源互补对称（乙类）功放…………………………………71 （4）单电源复合管功放………………………………………………72 三、 数字电子篇 1、 基本逻辑电路 （1） 二极管与门………………………………………………………75 （2） 二极管或门………………………………………………………75 （3） 非门电路…………………………………………………………76 （4） 复合与非门………………………………………………………77 （5） 复合或非门………………………………………………………77 2、 组合逻辑电路 （1） 组合逻辑电路分析………………………………………………78 ① 组合逻辑电路分析（直接）………………………………….78 ② 组合逻辑电路分析（间接）………………………………….80 （2） 组合逻辑电路设计 ① 二个开关控制一个灯………………………………………….81 ② 三个开关控制一个灯（奇校验器）………………………….82 ③ 三个开关控制一个灯（偶校验器）………………………….83 ④ 多人表决器…………………………………………………….84 （3） 编码器 ① 优先编码器…………………………………………………….85 （4） 译码器 ① 二—十进制译码器…………………………………………….87 ② 三—八译码器………………………………………………….88 ③ 三—八译码器的应用………………………………………….89 ④ BCD-七段译码器………………………………………………89 （5） 加法器 ① 半加器…………………………………………………………..90 ② 全加器…………………………………………………………..91 ③ 串行进位加法器………………………………………………..92 （6） 数值比较器 ① 一位数值比较器………………………………………………..92 ② 多位数值比较器………………………………………………..93 （7） 组合逻辑电路功能测试 ① 全加器功能测试………………………………………………..93 ② 数据选择器（分立）…………………………………………..95 ③ 数据选择器（集成）…………………………………………..96 ④ 多路选择器功能测试…………………………………………..97 3、 时序逻辑电路 （1） RS触发器 ① 基本RS触发器（或非）……………………………………..101 ② 基本RS触发器（与非）……………………………………..102 （2） JK触发器及应用 ① JK触发器……………………………………………………..103 ② 异步二进制递增计数器………………………………………105 （3） D型触发器及应用 ① D型触发器……………………………………………………106 ② 移位寄存器……………………………………………………107 ③ 顺序脉冲发生器………………………………………………108 4、 DAC转换器……………………………………………………………110 5、 ADC转换器……………………………………………………………112 四、 综合篇 1、 集成逻辑电路应用 （1） 集成递增计数器应用 ① 74160基本功能测试………………………………………….116 ② 用“反馈清零”法组成任意进制递增计数器………………117 （2） 集成可逆计数器应用 ① 74190基本功能测试………………………………………….118 ② 集成计数器的级连……………………………………………120 ③ 用“反馈置数”方式组成零为无效状态的任意进制减计数器 ………………………………………………………………….121 2、 定时器555应用 （1） 单稳态电路………………………………………………………123 （2） 施密特触发器……………………………………………………125 |
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