電子電工技術中EWB應用技巧研究

張進全

(甘肅省武威市涼州區職業中等專業學校 甘肅武威 733000)

電子電工技術學習對實踐性要求比較高，學生必須在技術實踐之中掌握知識，提高自身知識的應用能力。EWB因其具有強大仿真能力，可解決電子電工專業知識學習中的實踐性問題，為學生提供仿真實踐平臺，可以激發學生的學習興趣，提高學生在實踐能力的作用。EWB中具有試驗臺和試驗箱，通過技巧性的操作，可進行不同類型電子電工技術的學習實踐。

1 EWB應用分析

1.1 EWB概述

EWB是用于模擬電路的仿真軟件，通過數字化的模擬交互，建立電路相關實踐的仿真平臺。交互圖像技術企業于20 世紀90 年代推出EDA 軟件，用于電路的混合仿真模擬，其具有交互性、可視化等特點，可直觀看到模擬電路在運行過程中規定輸出波形。隨著技術仿真技術的不斷完善，EWB在EDA軟件的基礎上進行了完善，且在保留其仿真功能的基礎上，豐富了軟件的功能，提高了軟件在系統中應用的兼容性，且對硬盤的空間要求較小，文件格式可被CAD 讀取，直接拷貝到系統之中即可對其進行仿真應用。將其應用到電子電工技術實踐中具有良好的適應性，既可以起到提高學生興趣的作用，也為學生的實踐學習提供了技術條件[1]。

1.2 EWB應用特點分析

EWB在電子電工技術中的應用具有明顯的優勢，通過對電子電工技術課程性質研究，發現應用EWB具有以下特點。

1.2.1 便捷性

便捷性是指在應用過程中EWB具有可視化功能，其利用直觀的圖形、圖像進行模擬電路的通電控制。EWB 軟件平臺上的實驗工作臺主要用于展示圖形和模擬電路的功能，操作人員可在點擊界面中相關組件的方式，進行電路的組合、電路的仿真測試，操作方式比較便捷。

1.2.2 豐富性

豐富性是指在EWB軟件平臺中擁有大量的組件，可直接用于仿真電路模擬之中。軟件平臺中的組件大都比較完整，且在數量上可以滿足大規模電路模擬仿真要求。元件庫內的組件類型多樣，在集成電路、數字電路仿真應用中具有良好的應用。此外，組件庫內的在組合完成后可進行電路的線性分析、電路分析，比較傳統分析方法而言具有明顯的效果。

1.2.3 廣泛性

廣泛性是指EWB的范圍比較廣泛，在進行電路設計過程中，可應用EWB 中的測量儀器、儀表等相關工具，使模擬電路更加科學、完整。由于在使用過程中，基于EWB平臺進行仿真模擬，有效降低了電子實驗投入成本，并避免了材料在實驗之中的浪費[2]。

1.2.4 靈活性

靈活性知識將原本復雜的實驗內容和實驗過程簡單化，通過虛擬操作的方式，提高實驗的可控性。用戶在操作軟件過程中可進行刪減、更改等，并可以應用組件中的電子設備間測量，將結果展示在交互界面之中。EWB 的靈活性在于其仿真模擬試驗過程中可控性和可調整性，學生在學習過程中不會因實驗失敗而打擊自信心，且主觀能動性有所增強。

1.2.5 有效性

有效性是指EWB 在電子電工技術中的應用可直觀展示問題，快速發展仿真模擬模型之中存在錯誤問題，并直接將其反饋到交互界面之中。在電路線圖的布設過程中，學生可在實驗平臺中觀察整個過程，包括短路、漏電等，快速找到問題產生的原因，從而對仿真模型進行修正。

1.3 EWB功能分析

EWB 因其強大的功能在電子電工技術教學中發揮著重要的作用。通過對軟件功能的分析，其通過仿真模擬的方式進行數字電路的設計，在軟件菜單條中具有6 個部分的內容，其中包括HELP、ANALYSIS、復制、粘貼、刪除、剪切。用戶在菜單條中進行相應操作的同時，完成電路圖的設計和應用，可對其參數進行顯示、調整、翻轉，并對各電路中各結構的位置進行調整，同時，用戶可以將完成的電路圖轉化為圖片格式，可直觀進行展示。

EWB 按照功能模塊可以將其分為工具欄、元件庫、顯示區域等幾部分。工具欄在仿真模擬試驗中作為快捷鍵存在，用戶通過點擊工具欄中的相應菜單條，即可使用相應的工具進行電路的模擬。元件庫中包含了大量電路模擬過程中所需要的元件，類型多樣、數量充足，用戶在元件庫內挑選相應的元件進行電路圖的繪制，并可在元件庫內進行編輯，將其分為自定義元件和系統元件。用戶在使用鼠標點擊相應元件的基礎上，點擊“添加至收藏夾”即可完成自定義元件的添加。EWB軟件中存在圖片顯示區域，主要用于用戶進行電路圖的繪制和相關功能的操作，在打開元件庫的基礎上，將元件庫中的組件拖到顯示區域之中，使用路徑功能對其進行翻轉控制，并進行屬性調整，完成電路圖的精密制作。因此，EWB 具有強大的功能，可有效支持電子電工技術的實踐學習[3]。

2 EWB在電子電工技術中應用分析

2.1 EWB安裝和啟動

用戶在電腦上新建一個目錄，作為EWB主要工作目錄，并將EWB 安裝包安裝到工作目錄之中，安裝完成后可運行EWB。在啟動軟件后進行實驗模擬，按照步驟進行實驗的仿真設計，按照常規電路模擬，可將其分為6 個步驟：第一步是在虛擬工作需求內進行虛擬器件使用，建立虛擬電路；第二步是完成虛擬電路的構建后進行各元件的參數調整，采用標號的方式對參數值進行明確；第三步是對信號源進行連接，將虛擬儀器連接成完整的整體；第四步是進行功能的分析和參數的優化，依據電路的用途、電壓規格和參數，進行參數的調整；第五步是操作虛擬系統激活電路，進行功能性的仿真試驗；第六步是在激活后未發現問題的基礎上，進行電路圖格式的轉化，并對最終的仿真結果進行記錄。在電子電工技術中應用EWB，按照上述步驟執行相應的操作，即可完成一項技術內容的實踐過程。

2.2 EWB虛擬模擬實驗

在模擬電路實驗過程中，按照上述的步驟進行操作，進行實驗演示。在應用過程中需要對器件的位置、方向等進行明確，對設置器件的基本屬性，連接完成后對最后的仿真結果進行分析。例如：在模擬電路實驗過程中，用戶啟動EWB 后點擊器件庫，將電池放到實驗區之中，電池符號顯示為紅色則表示處于選中狀態，將其拖到相應的位置后，可進行旋轉、翻轉，如果操作錯誤可點擊空白位置進行取消，單擊符號后可重新選中，通過剪切、復制、刪除等操作方法，實現對相關器件的調整，其中包括電源、燈泡、萬用表等。完成虛擬器件的放置后，需要對器件的屬性進行設置。用戶通過雙擊界面中電池符號的方式，可在彈出的框內進行相關參數的設置，將電壓參數設置為10 V，點擊確定按鈕。隨后將實驗臺內的其他器件進行參數設置，如將小燈泡參數設置為1 W、10 V[4]。在框內除可以進行屬性的操作之外，也可以添加標簽，對顯示模式進行更改，或者在電路系統內進行器件的故障設置。參數設置完成后，可進行電路的連接，連接主要采用接線的方式，鼠標點擊器件的接線端后，界面上會呈現出黑點，長按拖動鼠標到另一個接線端，放開鼠標即可完成電路接線過程。在此過程中，需要進行電路排列的過程中，如果僅僅移動單個器件，無法斷開接線，用戶需要將鼠標箭頭點擊到接線點的位置，拖動鼠標后可斷開連接。最后點擊萬用表符號，在面板框內點擊仿真開關，激活電路，界面中呈現出電壓測量的結果。用戶可通過更改器件相關參數的方式，進行仿真，分析參數變化對電路產生的影響，如運行狀態良好，則點擊工具欄保存按鈕，選擇保存路徑和保存格式后，可生成電路圖。

2.3 EWB虛擬器件應用

EWB軟件內擁有器件庫數量12個，均屬于系統自帶的器件庫，共計器件的數量達到146 個，均支持規格、型號、參數的調整。每種器件庫中均包含著不同功能的器件，可在不同類型電路模擬中應用。例如：電源功能類器件庫中包括電池、穩壓源、穩流源、電源、調幅源等。在基本器件庫內包括接點、電阻器、繼電器、延遲開關、控制開關等。在極管器件庫之中包括穩壓二極管、發光二極管、可控硅、三極管等器件。指示器件庫之中包括電流表、指示器、電壓表、數碼管等。在虛擬電路實驗過程中可在不同器件庫內選擇不同的器件，并可通過操作進行屬性的設置。以三極管的屬性設置為例，在點擊設置按鈕后可顯示出5個選項卡，可進行ID號、環境溫度的控制，并可進行器件的刪除、更改、重命名等設置。在Fault 選項卡中，可進行器件的故障設置，點擊None按鈕表示器件狀態良好。在器件庫的使用過程中，可將常用的器件保存在器件庫之中，減少了后續對虛擬器件使用過程中的參數調整所浪費的時間，并減少了器件重復使用情況。虛擬器件是EWB在電子電工技術中應用的基礎，虛擬電路的構建需要以器件庫為依據，使用相關器件進行電路的模擬設置，用于具體的實踐和學習[5]。

2.4 EWB虛擬儀器應用

EWB 中的虛擬儀器是指具備虛擬面板的相關儀器，通過操作界面圖形的方式控制儀器的運行。虛擬儀器在EWB中的應用具有物理量測量的功能，與實際生活中的儀器相同。在虛擬仿真電路中應用虛擬儀器，需要對各類儀器的功能、應用方式進行明確[6]。EWB 中共計有萬用表、發生器、示波器、電壓表、電流表等共計7種，分別用于不同物理量的測試。例如：用戶可通過操作數字萬用表的方式，在虛擬面板中對電流、電壓、電阻、電平等進行設置和轉換，用于測量電路兩點間的分貝損失，并進行自動量程的轉換和設計。信號發生器的主要作用是為電路提供信號，其中包括三角波信號、方波信號等，在界面面板上進行發生器的設置，包括輸出端、接地端、正波形端這3 種。示波器的主要作用是顯示不同顏色的波形，在工作過程中可采用邊緣觸發的方式，并在納秒內進行時基調整，點擊按鈕后虛擬儀器即可顯示波形。EWB 中的虛擬儀器與實際儀器之間的操作方式、功能基本相同，且在使用過程中可進行連線屬性的設置。電流表、電壓表是虛擬電路設計中比較常用的儀器，且具有強大的自動量程轉化、交直流兩用功能，使用數量也不會受到限制。因此，用戶在進行電子電工技術實踐過程中，需要對EWB中的虛擬儀器功能及操作技巧等進行了解，將其應用到電路的檢測、檢驗之中，保障電路設計的科學性、有效性。

2.5 EWB菜單命令應用

EWB軟件在電子電工技術中的應用，需要對軟件的菜單功能和指令功能有著深入的了解，對菜單系統、操作方式等進行明確。EWB 軟件自帶比較完整的菜單系統，用戶在進行實踐、操作、學習過程中，可通過執行菜單命令的方式完成虛擬電路相關功能的調試、操作。在使用過程中，EWB 軟件與Win 系統相同，均可進行快捷工具按鈕的應用，除在菜單操作過程中單擊鼠標右鍵的方式外，也可以使用快捷鍵進行操作。例如：在進行菜單和相關指令的操作過程中，可通過操作鍵盤中的Ctrl+N 按鈕完成快捷打開操作，建立新的工作區，可通過Ctrl+S 的快捷操作方式進行模擬電路的保存。剪切子菜單的操作可通過Ctrl+X的方式進行器件及虛擬儀器的剪切，使用Ctrl+C 進行復制。如果在菜單操作過程中出現失誤，則可以按Del鍵進行撤回、刪除。因此，EWB 菜單中具有很多快捷操作方式，用戶在使用EWB進行電子電工技術實踐學習過程中，可通過快捷操作方式提高操作效率，減少操作過程中的失誤情況。同時，工具欄中包括縮小、放大、比例顯示等按鈕，均可以通過快捷操作鼠標的方式實現。

3 EWB在電子電工技術中的應用技巧

3.1 熟記知識定律

應用EWB進行電子電工技術的學習，必須對相關技術定律有所了解。用戶在使用軟件的同時，需要以各種知識定律作為基礎，掌握電路相關的基礎知識和技巧，可以利用定律解決電路中出現的各類問題，方可發揮EWB軟件電路模擬的功能，完成電路圖的繪制和相關知識的學習。例如：在電子電工技術知識學習中，需要對基爾霍夫定律有所了解，該定律中對電路中的電壓定律和電流定律進行了解釋，電路中的電壓、電流計算可依據基爾霍夫定律，進行交流電路和直流電路的分析，并對電路中電子元件的非線性特點進行了解釋。在熟悉相關知識定律的基礎上建立仿真電路模型，是需要重點考慮的內容。首先，在應用EWB 軟件過程中，打開軟件后會進入虛擬實驗平臺之中，相關人員在操作菜單功能進行電路創建的過程中，需要結合電路的實際應用情況，基于電路的功能進行應用，該過程中需要以相關知識定律為基礎，只有在熟知定律的基礎上，方可進行電路的準確構建。其次，在操作EWB 打開相關開關的過程中，需要對電壓、電流等數據進行提取，準確查驗相關數據。因此，將EWB 應用到電子電工技術的學習之中，建立模擬電流需要熟記相關知識定律，切實發揮EWB的功能。

3.2 注重邏輯轉換

將EWB應用到電子電工技術之中，從邏輯電路的角度出發，可應用不同的方式替代函數。這種轉化形式與常規電路轉化之間存在明顯的區別，且耗時較短，可起到深度邏輯分析的功能。因此，在應用EWB進行電子電工技術的知識學習過程中，需要切實了解EWB的邏輯轉換功能，通過邏輯轉化儀的分析，通過不同形式的轉換，使得模擬電路的構建更加方便、快捷，有效降低電路設計的難度。因此，需要掌握邏輯轉換的技巧，發揮EWB 在電子電工技術中的作用，按照邏輯轉換過程，可將其分為4個環節。首先，用戶點擊EWB進入主界面之后，點擊界面中的邏輯轉換按鈕，并選擇適宜的轉換工具，通過菜單功能檢查其是否處于良好的運作狀態，檢查狀態良好后進行邏輯轉化。其次，在邏輯轉換過程中，對邏輯轉換儀參數進行明確，通過對電流參數、電壓參數的優化，完成邏輯轉換儀的設置，在完成數值的設置后，即可進行模擬電路的相關操作。再次，在完成設置后，需要依據不同的電路形式，進行邏輯按鈕的設計，完成電路的設計和制作。在此過程中需要進行邏輯表達式的展示，通過點擊相應按鈕的方式，即可獲取電路相關參數的邏輯表達式。最后，在電路連接上需要科學，由于操作過程中需要輸入的邏輯信號表達式存在一定的差異，根據轉換儀輸出數值，進行驗證，確保電路相關參數的穩定性、合理性。因此，邏輯轉換表達是EWB 應用的重點內容和難點內容，是用戶需要重點掌握的技巧。

3.3 強化功能應用

EWB應用對于促進學生學習、提高學生學習興趣有著積極的作用。在具體的軟件操作過程中，學生應通過實踐操作的方式，對應用技巧進行掌握，準確地了解EWB的基本功能和操作方法，并在虛擬實驗室平臺中進行操作。在具體的實踐操作過程中，需要掌握以下兩個技巧。

3.3.1 對虛擬儀表的應用技巧進行掌握

應用EWB進行虛擬儀表的設計，需要根據實際需求進行操作，并用于解決電路設計中的相關問題。按照類型可以將其分為電流表、電壓表、萬能表等。在進行虛擬儀表的設計過程中，需要對儀表的取值范圍進行細致觀察，并按照要求進行操作，確保儀表數值在科學范圍之內。

3.3.2 用戶需要掌握快捷操作的技巧

用戶在使用EWB時，通過點擊鼠標的方式發揮相應的功能，但僅用鼠標無法發揮電路模擬構建的要求，效率較低。因此，通過添加快捷鍵的方式，將鍵盤、鼠標相結合應用到電路設計之中，模擬電路的構建效率有所提升。此外，快捷鍵的操作可減少操作失誤問題的產生，使整個過程更加高效。

4 結語

綜上所述，EWB在課程教學中的應用可顯著提高課程教學質量，在對復雜的電路知識學習過程中，通過仿真模擬轉化的方式，在工作平臺或者電子實驗室中進行電路的重組、建設、應用，并對模擬實驗效果進行分析。EWB 在電子電工技術中的應用具有良好的操控性，并具有交互性、可視化等特點，支持在課程學習過程中的實時監控，對于引導學生在實踐中發現問題、分析問題、解決問題具有重要作用。因此，使用人員需要對EWB的應用技巧進行掌握，挖掘其在技術實踐中的應用潛力。