EWB仿真软件在电子测量技术中的应用

　　一、前言
　　
　　电子测量技术是一门令学生难以理解的课程，由于该课程不仅抽象和实践性很强，而且大多数学校和学生受到时间、经费等客观条件的限制，实验往往不能很好开展，影响了学生对知识的理解和掌握，使电子测量技术成了学生们怕学、难学的一门课程。利用电子工作平台EleonsWorkbench(EWB)，教师在用电子教案教授理论知识的同时，便可在课堂中用仿真系统验证理论教学，学生也可以利用该系统在任何一计算机上进行虚拟实验、仪器使用等。通过网络化教学，使理论和实践相结合，让学生亲受到实际动手操作的乐趣，有效的提高了学生的学习兴趣和学习效率。
　　
　　二、EWB软件的特点
　　
　　EWB是ElectronicsWork-bench的简称，是加拿大Interac-tiveImageTechnologies公司研发推出的专门用于设计的计算机仿真软件，在国外高校和电子技术界广为应用，被称为电子线路仿真的“虚拟电子工作台”或“虚拟电子实验室”。EWB具有集成一体化的设计环境，画图、分析及结果输出集成在同一菜单系统中，并可对不同类型的电子电路进行动态仿真和静态分析。它不但提供了完整、精确的电子元件模型，各个元件的参数可随意选择，使用元器件的品种、规格和数量不限，而且有专业的原理图输入工具，使作图变的轻松快捷。软件提供了示波器、函数发生器、、频谱分析仪、数字字符发生器、逻辑分析仪等许多虚拟仪器，这些仪器除具有一般实际仪器的功能外，还有一般仪器难以实现的功能。如虚拟示波器扫描可大于14min，并将整个一次扫描过程的图形全部保存下来（实际示波器受荧光余辉限制，是做不到的）。EWB是PC机内的实验窒，利用它进行电路仿真实验、分析就象在实验室做实验一样真实。在教学中利用EWB演示，可以克服元器件及仪器不足的缺陷，无论多少个电路，都可事先作好保存在计算机中，在需要时将其调出，进行仿真演示实验的教学。既节省了时间，又准确可靠，确保实验的成功。
　　
　　三、应用实例
　　利用EWB不仅可以对常规电路及其实验结果进行虚拟仿真，更重要的是利用EWB可以有效地实现对那些利用常规仪器设备难以观测到的实验现象进行虚拟仿真，例如施密特抗干扰性等。利用EWB进行实验的流程图如上图所示。
　　
　　由集成运算放大器构成的基准比较器可以用来对输入Vi进行整形。但此种比较器有一个很大的缺点——抗干扰能力差，即当输入电压Vi接近于基准电压VR时，在理论上讲，若有干扰电压VN出现，输出电压Vo将在Vomax和Vomin之间作不必要的摆动，但在实验室中利用常规仪器设备的方法，很难观察到这一变化。然而，利用EWB很容易仿真这一现象。过零比较器电路及其仿真波形如中图所示。
　　
　　在中图中可以看出，在Vi过零处，Vo发生了多次翻转，即Vo在Vomax和Vomin之间作了多次不必要的摆动。若采用具有滞回特性的施密特触发器，干扰能够被消除。电路及仿真波形如下图所示。
　　
　　从仿真结果看出，电路中依然引入了干扰信号VN，但输出波形没有出现图2所示的摆动现象。