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第27章 EWB的深入操作(2)

逻辑转换仪(LogicConvertor)是EWB特有的仪表,实际工作中不存在与之对应的设备。逻辑转换仪在数字电路中是一个非常实用的测试仪器,可用来完成真值表、逻辑表示式和逻辑电路三者之间的相互转换。

1.图标与面板

逻辑转换仪的图标和面板如图11-29所示。

2.参数设置

1)字信号地址编辑

字信号地址编辑详见表11-16。

注意:在EWB的逻辑表达式中“”表示逻辑变量“非”。如:A即为A。

3.实例

参照图11-30按下列步骤用逻辑转换仪测试分析三输入与非门的逻辑功能。

(1)按图11-30(a)所示连线,双击逻辑转换仪图标展开面板如图11-30(b)所示。

(2)单击“电路→真值表”按钮,显示三输入与非门的真值表。

(3)单击“真值表→逻辑表达表”按钮,得到逻辑表达式ABC+ABC+ABC+ABC+ABC+ABC+ABC。

(4)单击“真值表→最简逻辑表达式”按钮,显示最简式,得到A+B+C,即为A+B+C=ABC。

(5)单击“逻辑表达式→电路”按钮,得到图11-30(c)所示的由基本逻辑门电路组成的三输入与非门电路。

(6)单击“逻辑表达式→与非门电路”按钮,得到如图11-30(d)所示二输入与非门电路组成的三输入与非门电路。

11.3指示仪表库

在进行EWB电路实验时,除上面介绍的测试仪器以外,还经常用到电压表、电流表、彩色指示器、七段数码管和译码数码管等指示类仪表,它们组成的指示仪表库的图标为,展开后如图11-31所示。

在11.2节中,我们已知道在一个EWB电路文件中,每种测试仪器只能使用一次,而本节所介绍的指示仪表没有使用次数的限制。

指示仪表可直接从表头上读出数值,不用像测试器件那样需双击图标得到放大的面板才可观察读数。若双击指示仪表,则得到特性(Properties)对话框以设置参数。

指示仪表库具体参数如表11-17所示。

11.3.1电压表、电流表

电压表(Voltmeter)和电流表(Ammeter)的图标如表11-18中所示。从指示仪表库中调出电压表(电流表)后,在电压表(电流表)上单击鼠标右键可出现编辑菜单,选择Rotate可设置电压表(电流表)横向方式接入和竖向方式接入。一个文件中电压表和电流表可多次使用,其接入方式见表11-18。

11.3.2彩色指示器

彩色指示器(RedProbe)用来在数字电路仿真中监视电路各点的逻辑状态,当接入为高电平(逻辑1)时发光,不需要外接电阻或接地。显示颜色有红(RedProbe)、绿(GreenProbe)、蓝(BluePorbe)3种,系统默认设置是RedProbe。

11.3.3七段数码管与译码数码管

七段数码管()与译码数码管()的图标较为相似,请读者注意辨识。

数码管引脚说明

电路工作时,七段数码管显示输入的状态。其从左到右七个端,如图11-32(a)所示,分别控制a~g共七个显示段。当输入为1时,相应的段发光。a~g七个显示段相对应位置如图11-32(b)所示。

译码数码管比七段数码管使用方便,如入,每一组四位二进制输入后,将其译码为对应的十六进制数字显示出来。从左到右四个引脚端口分别对应从高位到低位。

11.4元器件库的自建

EWB虽然已经提供了电子电路常用的元器件,但对一些特殊元器件、或者不常用的元器件,并没有包括在元器件库内。EWB可以让用户根据需要自己设计,创建自定义的元器件库和相应的元器件。

自定义元器件主要是针对一些含有复杂器件的模拟电路,还有在二极管、三极管、运算放大器等库中没有的元器件。

自建元器件有两种方法:一种是将元器件库中的多个基本元器件组合成一个模块,需要使用时,将它作为一个电路模块直接从库中调用,该种元器件的创建可以采用子电路的方法实现:另一种是采用库中已有的元器件,仅仅改变其内部参数,再存储到自己创建的元器件库中。

11.4.1子电路的生成与使用

子电路是用户自己建立的一种单元电路。为了方便电路的设计,使电路连接简洁明了,可以将一些常用电路定义为子电路。子电路通常是由几个元器件与它们之间的连线组成,使用它与使用一个元器件相似。将子电路存放在用户器件库()中,可以多次调用并使用子电路。

子电路的创建与使用主要有以下几个步骤:根据需要(设计要求)进行电路的输入,选择要作为子电路的部分创建子电路,以及子电路的修改、保存与调用等。

1.创建与修改子电路

子电路的操作通过选择菜单CircuitCreateSubcircuit或者按快捷键Ctrl+B实现。按住鼠标左键在屏幕上拖出一个方框,包含将要制作成子电路的元器件和连线,如图11-33所示。使这些元器件处于被选状态(高亮显示),此时选择菜单CircuitCreateSubcircuit或按快捷键Ctrl+B,屏幕弹出Subcircuit对话框,如图11-34所示。在该对话框中输入子电路名(如“两极放大”)后,菜单被激活,有3种类型供选择:

(1)CopyfromCircuit项(从电路中复制子电路),从原电路中复制子电路,对原电路没有影响:

(2)MovefromCircuit项(从电路中移出子电路),从原电路中移动子电路,原电路中的该部分将消失:

(3)ReplaceinCircuit项(用子电路取代原电路),子电路将代替原电路中的相应部分。

选择其中一项,则子电路的创建完成。此时,EWB主界面的左上角出现如图11-35所示的Favorites库。使用该子电路时,就可以从自定义器件库中拖取图标。在电路中得到图标为的器件,双击该图标得到子电路图(见图11-36),可在此对子电路进行修改。由图11-36可见,子电路的端口与其图标的引脚是对应的。

2.保存与调用子电路

一般情况下,生成的子电路只在当前电路图中有效,不能公用,关闭电路后,子电路将消失。如果要应用到其他电路中,可以通过剪贴板使用复制与粘贴操作实现:也可以将它粘贴或直接编辑在Default.ewb电路文件中,并放在子电路库中供以后使用。子电路的保存与调用步骤如下:

(1)设计子电路图:

(2)选中该部分电路,选择CircuitCreateSubcircuit命令设置成子电路:

(3)在提示框中输入子电路名后回车,子电路设置完毕:

(4)单击子电路库,将子电路库中的元器件图标SUB拖到工作区,在弹出的提示对话框中选择所需的子电路后单击Accept按钮,屏幕出现该子电路的图标:

(5)单击工作区中的子电路图标:

(6)选择EditCopy命令复制子电路:

(7)选择Fi1eOpen命令打开EWB目录下的文件Default.ewb:

(8)选择EditPaste命令将子电路复制到该文件中:

(9)选择FileSave命令保存该电路图文件,子电路保存完毕。

这样,每次进入EWB,系统将自动调用Default.ewb文件,所有保存过的子电路都在该文件的子电路库中,每次使用时可以从该库中通过复制和粘贴的方式调用子电路。

Default.ewb文件通常用于存放子电路。

11.4.2仿真元器件的设计

上一小节向读者介绍了创建子电路的方法:将多个库中的基本元器件、连接导线组合成的一个模块定义为子电路,需要使用时,可将它作为一个电路模块从子电路库中直接调用。

这是创建自定义元器件的一种方法。

此外,用户有时还需要创建在二极管、三极管、运算放大器等库中没有的元器件。本小节介绍这类自定义元器件的方法。这是创建新元器件的另一种方法:利用EWB提供的元器件库中的基本元器件模型,通过修改元器件的参数来创建新的元器件。

EWB的元器件模型是建立在SPICE模型的基础上的,该模型的参数可从产品性能手册中查阅到,或者经测试得到,用户可以用这些数据来创建新的元器件。

1.创建新元器件库

(1)从元器件库中将理想元器件拖放到桌面上,双击该元器件,屏幕显示该元器件特性的对话框,如图11-37(a)所示。

(2)用鼠标单击NewLibrary(建立新库)按钮,屏幕弹出NewLibrary对话框,如图11-37(b)所示。

(3)在NewLibrary对话框内填入要创建的新库名,然后单击OK按钮,即完成库名的创建工作,库名最多为8个字符(包括字母、数字和下划线等)。例如在对话框中输入“custom”,则在当前的元器件库栏中创建了名为“custom”的新库,如图11-37(c)所示。

注意:元器件库是按类型建立的,如果要建立三极管的新库,只有将理想的三极管放在桌面上,然后才可以进行编辑建库。

2.创建新元器件

(1)从元器件库中将理想元器件拖放到电路工作窗口中,双击该元器件,屏幕弹出该元器件特性的对话框,如图11-37(a)所示。

(2)选择默认元器件库(Default)中的理想元器件(ideal)模型,或者选用其他已存在于库中的元器件模型,然后单击右侧的Copy(复制)按钮。

(3)用鼠标选择已有的元器件库或自建的元器件库,以便存放新元器件。

(4)执行粘贴(Paste)操作,屏幕弹出Paste对话框,如图11-38(a)所示,此时可以输入新元器件名,然后单击OK按钮,元器件模型区中将显示该元器件名,如图11-38(b)所示。

(5)由于新元器件的参数还是原来模型的内容,所以需对新元器件进行编辑,单击Edit按钮屏幕弹出元器件参数对话框,此时可以对原有元器件模型参数进行修改,修改完毕后单击OK按钮,即完成了创建新元器件的工作。

3.元器件和库的删除

1)元器件的删除

对于在工作区内的元器件,可以按键盘上的Delete键将它删除。

对于在元器件库中的元器件,首先双击需删除的元器件,屏幕弹出元器件特性对话框,如图11-38(b)所示,单击Delete按钮,即可将该元器件删除。

2)元器件库的删除

要删除元器件库,需打开Windows的资源管理器,在EWB\Models目录下找到要删除的元器件库名,并将它删除即可。

11.5网络表文件的转换

学习本节之前,读者可回顾一下第10章的10.8节中关于“EWB对不同格式文件的导入与导出”的内容。

11.5.1网络表文件的用途与转换

网络表文件是一种采用文本格式描述的文件,它主要用于说明电路的元器件型号、标号、标称值及连线关系等。它可以通过应用软件直接编译而成,也可以通过文字处理软件的文本文件编辑工具编辑而成。

EWB的网络表文件可以与SPICE的网络表文件相互转换,还可以将电路图转换成各种印制电路板排版软件能接受的网络表文件,用于制作印制电路板。

选择Fi1eImport命令可调用SPICE网络表文件(.cir)。

选择FileExport命令可以将EWB文件输出转化成SPICE的网络表文件和各种印制电路板排版软件能接受的网络表文件。

EWB软件可以将电路图转换成下列几种PCB排版软件的网络表文件:ORCADPCB(.Net)、Tango(.net)、Eagle(.scr)、Protel(net)、Layo1(.cmp)和Ultimate(.plc)。

11.5.2网络表文件应用实例

下面以实例介绍EWB电路文件转化成Protel网络表文件的步骤。

(1)创建如图11-39所示的电路,进行仿真调试,完成电路的分析和设计工作,文件保存为“共发射极放大电路.ewb”。

(2)对电路中的元器件进行标志,便于在印制板中识别元器件。

(3)去除PCB布线时不需要的测量仪器、仪表和多余的元器件。

(4)选择菜单FileExport命令,在屏幕弹出的对话框的【保存类型】选项中,将转换类型设置为Protel(.Net),输入文件名“共发射极放大电路net”后单击【确定】按钮,即可产生Protel的网络表文件。该文件可以通过【开始】【程序】【附件】【记事本】打开,文件内容如图11-40所示。网络表文件用记事本打开后,可以进行修改编辑。

(5)保存修改后的网络表,留待PCB布线使用。

网络表文件修改完毕即可用于Protel软件包的自动布局和布线,进行印制电路板设计。

本章小结

本章是上一章内容的深入。

通过实例介绍了EWB的元器件库、测试仪器库、指示仪表库中各器件的操作、参数设置和应用。对于元器件库,读者可在需要时从相应的表中查找说明。对于测试仪器库中的7种仪器,其面板和操作方法与实际仪器相似,在电路中各种仪器均以小图标形式出现,如果要详细设置、查看仪器,则双击该仪器即可打开仪器面板。其中,逻辑转换仪是EWB特有的,实际工作中不存在与之对应的仪器,它可以实现真值表、逻辑表达式和逻辑电路之间的相互转换。

本章还介绍了子电路和自定义元器件的创建方法。EWB提供了电路常用的元器件,用户也可以将一部分元器件组合成子电路,或者参照产品性能手册设置参数模型进行自定义元器件。

此外,还介绍了网络表文件的转换。EWB软件具有与多种软件兼容的能力。

读者学习时一定要在计算机上将各节所列举的实例亲自动手演练。

习题

1.根据图11-15,19,21,24,28,30练习测试仪器的使用。

2.用交流电压表和示波器测量交流信号时,分别显示的是交流信号的有效值还是峰峰值?

3.如何利用读数指针(游标)从示波器中读数?

4.如果已知表达式Y=ABC,如何用逻辑转换仪得出真值表?

5.绘制如图11-32所示的电路,并将其设置为子电路。

6.根据课程数字电子技术的知识,用一位全加器电路模块设计一个二进制的加法器,并创建为名为ADD4的子电路。

7.根据如题图11-1所示的电路,生成适用于Protel的网络表文件,并运用Protel的知识进行印制电路板设计。

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