計(jì)算機(jī)用于電子線路維修（１）

李秉泉　陳　誼　張念魯

EDA（Eletronic Design Automation， 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)是現(xiàn)代電子信息技術(shù)的杰出成果，是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基本工作平臺(tái)，結(jié)合了電路分析和模擬及數(shù)字電子技術(shù)等方面的技術(shù)成果，為電子工程技術(shù)人員開發(fā)的一種電路仿真實(shí)驗(yàn)軟件?，F(xiàn)在的EDA軟件已經(jīng)能夠完成模擬或數(shù)字電路的開發(fā)、設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)；集成電路的設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)；印刷線路板的設(shè)計(jì)等工作。而且在仿真軟件中有各種虛擬儀器儀表，可以對(duì)所設(shè)計(jì)電路的全部功能進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試、優(yōu)化設(shè)計(jì)?？梢栽诜抡孢\(yùn)行時(shí)，根據(jù)電路的運(yùn)行情況調(diào)整器件參數(shù)，以獲得理想的輸出結(jié)果。利用EDA技術(shù)可以使企業(yè)得到巨大的經(jīng)濟(jì)效益。電子工程技術(shù)人員在開發(fā)新的電子系統(tǒng)、IC以及PCB產(chǎn)品時(shí)，使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真、分析等工作，可以大大降低產(chǎn)品成本、節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間、提高產(chǎn)品的可靠性。

當(dāng)然EDA技術(shù)也有一定的局限性，由于它采用的是集總參數(shù)的器件，雖然也能設(shè)置元件的誤差和溫度系數(shù)，但是對(duì)電路的分布參數(shù)（如分布電容、電感等）不能驗(yàn)證，所以在仿真運(yùn)行成功后，還是要搭建實(shí)際電路進(jìn)行測(cè)試。尤其是工作在高頻頻段的電路，更要驗(yàn)證電路的分布參數(shù)，但是經(jīng)過仿真運(yùn)行畢竟可以節(jié)省大量的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

電路維修技術(shù)人員在進(jìn)行電子設(shè)備的維修時(shí)，除了需要有電路原理圖和電路板圖外，由于在廠家電路圖上通常不會(huì)給出各工作點(diǎn)的參數(shù)，通常維修者希望能有一臺(tái)正常的同型號(hào)電子設(shè)備與故障設(shè)備進(jìn)行參照，以便盡快查找到故障點(diǎn)。利用EDA軟件，在計(jì)算機(jī)屏幕上搭建一個(gè)與故障設(shè)備完全相同的電路，通過軟件的仿真運(yùn)行，可以得到正常電路的各種參數(shù)。

在目前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下，有些廠家為了保護(hù)自己產(chǎn)品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)防止仿造，不再為用戶提供電子設(shè)備的電路原理圖，給用戶帶來了維修方面的麻煩。雖然有些廠家售后服務(wù)也比較盡責(zé)，可以把設(shè)備托運(yùn)回原產(chǎn)地進(jìn)行維修，但是畢竟耽誤了用戶的使用，而且在運(yùn)輸過程中可能造成貴重儀器的損壞。利用EDA技術(shù)可以比較順利地解決這一問題。

目前北京有數(shù)家公司在銷售EDA產(chǎn)品，而且各有自己的特色。在首體南路一家公司銷售的EDA軟件不但能進(jìn)行電路仿真，而且外接一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換器就可以使電腦作為真正的示波器、頻率計(jì)、掃頻儀等儀器使用。

筆者使用的是在掌宇公司購(gòu)買的Multisim7教育版的軟件。Multisim7有價(jià)格不同的幾種版本，主要差別在于器件庫(kù)中器件的多少不同。如果你購(gòu)買某出版社出版的《電腦輔助電路設(shè)計(jì)》，書中就有免費(fèi)贈(zèng)送的Multisim2001版光盤。

Multisim7軟件的界面如圖1所示，下面介紹主界面的菜單功能。

在屏幕右側(cè)有豎直的17個(gè)彩色圖標(biāo)，它們是仿真軟件提供的虛擬儀表。

最上邊一個(gè)圖標(biāo)是虛擬數(shù)字萬能表。在該圖標(biāo)上單擊鼠標(biāo)左鍵，就會(huì)在屏幕上出現(xiàn)數(shù)顯萬能表的圖形，如圖1中第一行左起第一個(gè)圖形所示，文字符號(hào)是XMM。拖動(dòng)鼠標(biāo)，將該圖形移動(dòng)到所需安放的地點(diǎn)，再單擊鼠標(biāo)左鍵，使虛擬數(shù)顯萬能表安放就緒。

然后在虛擬數(shù)顯萬能表上雙擊鼠標(biāo)左鍵，就會(huì)出現(xiàn)如屏幕右上角所示的數(shù)顯萬能表，設(shè)置其虛擬儀器儀表面板圖形。點(diǎn)擊set可以設(shè)置測(cè)量范圍。將測(cè)量目標(biāo)選定后接好相應(yīng)的連線，在電路運(yùn)行時(shí)可以檢測(cè)電路的電流、電壓；在電路停止時(shí)可以檢測(cè)電阻。

所有虛擬儀器儀表的使用數(shù)量都是不受限制的。既可以使用上述方法安放儀表，也可以使用拷貝粘貼命令復(fù)制，相同類型儀表的后綴序號(hào)由電腦自動(dòng)生成，不會(huì)重復(fù)。

第二個(gè)圖標(biāo)是虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，文字符號(hào)是XFG?？梢援a(chǎn)生正弦波、三角波和矩形波。調(diào)用及設(shè)置步驟與上述相同，不再重復(fù)敘述。

第三個(gè)圖標(biāo)是瓦特表，可測(cè)交直流功率及其功率因數(shù)。文字符號(hào)是XWM。

第四個(gè)圖標(biāo)是雙蹤示波器，文字符號(hào)是XSC。

第五個(gè)圖標(biāo)是四通道示波器，文字符號(hào)是XSC。

第六個(gè)圖標(biāo)是波特儀，文字符號(hào)是XBP?？梢詼y(cè)量電路的幅頻特性和相頻特性。

第七個(gè)圖標(biāo)是頻率計(jì)，文字符號(hào)是XFC。

第八個(gè)圖標(biāo)是字信號(hào)發(fā)生器，文字符號(hào)是XWG，圖形如圖1中第二行左起第一個(gè)所示。功能是根據(jù)設(shè)定值使數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)按一定的觸發(fā)方式、速度、循環(huán)方式向外發(fā)送32位邏輯信號(hào)。

第九個(gè)圖標(biāo)是邏輯分析儀，文字符號(hào)是XLA，它可以同時(shí)檢測(cè)和分析16路邏輯信號(hào)。

第十個(gè)圖標(biāo)是邏輯轉(zhuǎn)換器，文字符號(hào)是XLC，它可以使邏輯電路的設(shè)計(jì)變得更簡(jiǎn)便。

第十一個(gè)圖標(biāo)是晶體管特性圖示儀，文字符號(hào)是XIV。

第十二個(gè)圖標(biāo)是失真度分析儀，文字符號(hào)是XDA。

第十三個(gè)圖標(biāo)是頻譜分析儀，文字符號(hào)是XNA。

第十四個(gè)圖標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)分析儀，文字符號(hào)是XNA。是用來分析雙端口網(wǎng)絡(luò)（不是互聯(lián)網(wǎng)）性能的儀器。

第十五、十六、十七個(gè)圖標(biāo)分別是模擬真實(shí)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字萬能表、示波器，圖形依次如圖1最下邊一行的三個(gè)所示。功能和上述虛擬儀表一、二、四完全相同，文字符號(hào)也相同，只是鼠標(biāo)雙擊該圖標(biāo)后會(huì)出現(xiàn)與真實(shí)儀表完全相同的圖像。