电子技术仿真教学实训系统
一、原理图符号和封装编辑器:
利用该系统的原理图符号编辑器,可以创建新的图式符号添加到电路元件库。创造新的符号时,有一套完整的工具放置线条,圆弧,矩形,和任意字符。可以选择字体,颜色,线宽,和区域填充颜色。在完成符号设计后,可以添加外部连接引脚。使用封装编辑器,可以创建新的封装符号添加到封装库。当创建一个复杂的多针装置和它的封装时,该软件应具备
IC向导可以帮助学生。
二、用户定义的组件:
1、可以使用任意的
Spice子电路、
VHDL元件、
S-参数表或者自创电路创建新的软件元件。
2、软件的智能元件库管理器可以自动的将参数加载到软件电路中。
3、软件自动使用方块符号表示新的元件,也可以使用软件的符号编辑器自主设计元件符号。
三、实时三维面包板视图:
1、使用软件的实时
3D面包板工具,可以自动的建立一个逼真的免焊面包板
3D模型。
2、当在交互式模式下运行软件时,元件例如开关,发光二极管,仪器等等将在虚拟面包板上工作就像工作在真实环境中一样。
3、可以一步一步的组装电路,整个电路将会显示在面包板上。
4、使用鼠标拾取和移动部件,软件将会自动完成线路的布局和连接。
四、解释器:
1、软件另一个强大的功能是它的解释器
2、使用文本编辑器,可以输入任意函数和线性方程的求解系统或者是积分的计算。
3、解释器也可以处理并绘制先前的结果和参考部分参数。
五、流程图编辑器和调试器:
1、编写单片机汇编代码往往是困难和繁琐的任务。使用软件的流程图编辑器和调试器代替手工输入,可以简化软件的开发和获得更多的时间来设计硬件电子。
2、只是用符号和流程关系线,系统会自动生成汇编代码。
3、可以在数字或者混合信号环境下调试代码。
六、具备后处理的复杂图形工具:
1、使用软件将波德图,奈奎斯特,极性和史密斯图,瞬态响应,数字波形以及其他使用线性曲线或者对数曲线表示的数据进行合并。
2、用户自主的使用软件的绘图工具,支持直接打印、剪切和粘贴到其他文字处理工具中或者导出成标准格式。
3、自定义包含完整的控制包括字体、文本、线条、每个轴自动或者手动缩放。
4、使用后处理方式可以添加任意节点的新的曲线,组件的电压或者电流。
此外可以利用数学函数或曲线得出任何一个电压或者电流相对其他电压或者电流的函数关系。
七、直流分析:
1、直流工作点分析计算和模拟电路的传输特性。
2、以在一个表或在任何节点用光标选择节点显示计算节点电压或电流分量
3、强大的方法(源
-GMIN步,自适应电压和步大小的限制)实现找到工作点甚至在强烈的非线性的情况下的收敛性质。
八、交流分析:
1、交流分析计算电路中任意电压或者电流的幅值
RMS和相位,以及选择区域的复功率。
2、可以在一个图表中显示计算的符合节点电压或者元件电流,或者任意使用光标选择的节点、单元或仪表结果。
3、模拟电路的幅值和相位和群延迟特性的
Nyquist和
Bode图也可以绘制。也可以获得复杂的相量图。
九、瞬时分析:
1、在软件的瞬时和混合模式下,可以计算电路针对输入波形(脉冲、单位阶跃、正弦波、三角波、方波、一般梯形波形、
SPICEPWL表、
.WAV格式文件和用户自定义激励)的响应,并可以根据需要设定参数。
2、可以使用组件的初始条件,加快电路启动。
3、对于数字部分,提供可编程时钟和数字信号发生器。
十、数字仿真:
1、软件包含一个非常快速和强大的数字电路仿真器。
2、可以单步跟踪电路,前进,后退或查看在一个特殊的逻辑分析仪窗口的完整的时序图
3、可以使用组件的初始条件,加快电路启动。
4、除了逻辑门,软件的大型元件库还包含有集成电路和数字部分
十一、
HDL仿真:
1、软件还支持
VHDL,
Verilog,
Verilog-A,
Verilog-AMS仿真验证
HDL设计无论是在数字还是混合信号模拟数字环境
2、可以编辑任何的
HDL元件的
HDL源代码并查看瞬时仿真结果。
十二、微控制器支持:
1、软件包括范围广泛的微控制器(
PIC,
AVR,
ARM,
8051),它可以测试,调试和交互运行。
2、软件的整合单片机汇编器和调试器允许修改或调试代码,并及时查看结果。
3、可以使用软件的流程图工具逐块完成代码调试。
十三、混合模式仿真:
1、软件还包括一个强大的混合模式的仿真引擎。
2、将分析模拟部件在模拟环境下,数字部分在数字数字环境下,并且将自动创建的元件之间的接口。这可确保同步和快速转换
十四、交互模式:
1、电路的最终测试是在一个“真实”的环境下交互式控制(如键盘和开关),并通过显示和其他参数查看电路的特性。可以在软件交互模式下进行这样的测试。
2、不仅可以实时控制,也可以在分析进行中改变元件的值,甚至添加和删除元件。
3、交互式模式对教学和示范有非常大的作用,用于调谐电路交互并用于使用其他方式无法进行的交互电路例如继电器、微控制器和开关电路。
十五、符号分析:
1、符号分析产生的传递函数的封闭形式表达式,等效电阻,阻抗,或模拟线性网络的响应。
2、在软件的直流和交流分析中,提供全符号和半符号公式分析。
3、通过符号分析,线性电路的极点和零点,可以计算和绘制。
4、可以通过打印导入到课前的笔记、通过复制和粘贴到任何
Windows程序中。
十六、虚拟仪器仿真测试:
1、存储示波器
使用软件多通道模拟存储示波器可以显示模拟波形信号。可以选择外部或内部触发和各种触发模式。
可以将移动图形光标精确地测量电压和时间。
2、信号和网络分析仪
信号分析器测量和显示博德振幅和相位图,奈奎斯特图,傅立叶频谱等图谱。
网络分析仪是类似于信号分析仪,但可以测量
S,
Z,
Y和
H参数,显示的结果为史密斯,极坐标,或其他图谱。
3、数字信号发生器
数字信号发生器可以为逻辑电路创建任意数量的任意数字信号激励。
可以使用鼠标操作内置编辑器方便的完成定时、插入、重复、图形和删除功能。
4、逻辑分析仪
逻辑分析仪可以调试数字电路。
可以选择任意数量通道,并设置他们的组别方便查看。
5、数字万用表
使用软件的数字万用表可以测量交直流电压、电流,电阻和频率。
6、函数信号发生器
可以产生任何频率的正弦波、方波、三角波和任意波形。功能强大的扫描模式,可以选择启动
/停止频率,步长,步时间,单次或连续扫描。
十七、分析和综合工具:
1、多参数优化和设计工具
a.通过优化,软件可以通过自动改变一个或多个电路参数的值来优化电路对一个或多个目标预设值的响应。
b.目标电路响应(电压、电流、阻抗、功率)必须使用测量表或者插入的测量节点监测。未知电路的参数将被自动设定,并使得电路产生目标输出。
2、噪声分析
a)软件的噪声分析可以确定电路的噪声频谱,并且可以确定该噪声对输入或输出影响。
b)噪声功率和信噪比也可以被计算出来。软件也可以呈现噪声作为总噪声的曲线在输出端,作为频率的函数。在计算这条曲线时,软件可以计算从起始频率到最大频率的噪声值,并提出它作为总的噪声。
3、蒙特卡洛和最坏情况分析
a)公差可以在进行蒙特卡洛或最差情形分析时分配给电路元件。
b)结果可以使用期望均方差、标准差或良率进行评价。将光标移至一特定曲线获取相关元件数值可以知道其极限结果。每个元件所提供的公差模型支持均匀、高斯或广义分布。
4、傅立叶分析
a)软件可以计算周期性信号和非周期性连续信号的傅里叶级数。
b)为周期性信号,软件计算傅立叶级数的系数,以及谐波失真。傅里叶级数以指数和三角函数两种形式呈现,而连续光谱表示为振幅密度和相位或余弦和正弦分量的振幅密度。
5、网络分析
a)软件的网络分析仪允许确定网络的
S,
Z,
Y和
H参数。
b)可以方便的将结果显示在绘图窗口或者网络分析仪屏幕上。结果可以采用史密斯、极坐标或正交图的形式呈现。
6、开关电源分析
a)开关电源或开关模式电源电路是现代电子学的重要组成部分。
b)需要大量瞬时分析来仿真此类电路,可能占用大量计算时间和存储空间。为了支持此类电路分析,软件提供了强大的工具和分析模式。
7、逻辑和有限状态机设计
a)使用软件的逻辑设计模组可以利用简单的逻辑表达式、真值表、卡诺图或者奎因
-麦克拉斯基图来完成逻辑电路的设计,软件可以自动创建出原理图并导入到软件原理图中,支持修改。
b)以教育作为出发点可以通过真值表确定逻辑表达式的最大值和最小值,反之亦然。