立创EDA仿真课堂-仪器仪表

        除了使用自带波形图外，立创EDA还支持更多常用的仿真仪器仪表，目前已经支持的有：万用表、示波器、函数发生器、瓦特计以及逻辑分析仪，未来还将新增一些更加好用的模型工具，欢迎大家提出宝贵意见。下面我们将逐一对各个仪器仪表的使用进行介绍。

1 万用表

        万用表在仿真时既可以用来测量两点间的电压，也可以测量流过电路中电流的大小。在仿真基础库中仪器分类下找到万用表，将其放置到电路中，默认状态下该万用表为伏特计类型，并联在被测器件两端得出两点间的电压差值。如果要测量电流时，选中万用表，在右侧万用表设置中，将万用表类型改为安培计，串联到被测电路中就可以得出电路中电流大小了。

        测试案例如下所示，选用10V直流电压源，串联两个1K的电阻。XMM1万用表为伏特计，并联在R1两侧；XMM2为安培计，串联到电路中测量电流中电流值。根据电阻分压可值R1两端电压为总电压的一半为5V（R1=R2），电流I=V1/(R1+R2)=5mA，仿真结果与实际计算保持一致。

2 函数发生器

        函数发生器，一个用于产生正弦波、三角波和矩形波等常用信号源的仪器，可以给电路提供信号源。在仿真基础库中仪器分类下找到函数发生器，将其放置到电路中。点击选中图纸上的函数发生器，在右侧的属性框内选择正弦波、三角波或矩形波作为输入方式，设置仪器产生的频率、占空比、振幅、偏置和上升/下降时间，设置栏内如果置灰，代表输出这一种波形时无需配置该项参数，比如正弦波无需配置占空比和上升/下降时间。

2.1 参数说明          

（1）频率：函数发生器输出波形频率的大小，默认单位为HZ。根据公式T=1/f可以计算得出周期的大小；                      

（2）占空比：指的是在一个循环周期内，高电平持续时间占周期的比例大小；

（3）振幅：指输入波形的幅值大小；

（4）偏置：即设置信号中直流成分的大小，偏离零点电位，可以设置正负；

（5）上升/下降时间：指波形从最低点上升到最高点和从最高点下降到最低点所需的时间，在矩形波配置时可以设置为方波或梯形波。

2.2 引脚说明

        函数发生器有三个接线引脚：+、COM、-

        COM 接地端，为0V

        + 信号端，正向输出，与COM连接时输出信号峰峰值为设置值的2倍

        - 信号端，反向输出，与COM连接时输出信号峰峰值为设置值的2倍

        如果+/-两个引脚作为信号的输入，那么输出信号峰峰值为设置值的4倍

        以正弦波输出为例，假设信号输出幅值为1V，当设置不同偏置电压以及接法不同时输出波形电压情况如下所示：

（1）+ 引脚与COM引脚作为输出

        偏置电压为-1V时，产生波形高电平为0V，低电平为-2V；

        偏置电压为0V时，产生波形高电平为1V，低电平为-1V；

        偏置电压为1V时，产生波形高电平为2V，低电平为0V；

（2）- 引脚与COM引脚作为输出

        偏置电压为-1V时，产生反向波形高电平为0V，低电平为-2V；

        偏置电压为0V时，产生反向波形高电平为1V，低电平为-1V；

        偏置电压为1V时，产生反向波形高电平为2V，低电平为0V；

（3）+ 引脚与 - 引脚作为输出

        偏置电压为-1V时，产生波形高电平为0V，低电平为-4V；

        偏置电压为0V时，产生波形高电平为2V，低电平为-2V；

        偏置电压为1V时，产生波形高电平为4V，低电平为0V；

2.3 波形选择

（1）1KHz，幅值50mV，振幅为0的正弦波配置如下：

（2）1KHz，占空比50%，幅值50mV的三角波配置如下：

（3）1KHz，幅值50mV，振幅为50mV的矩形波配置如下：

3 示波器

        立创EDA支持一个双通道的示波器，用于测量电路中所测信号与时间关系的波形变化。仿真运行后会弹出所有测试点的波形变化图。点击电路中的示波器后可以在右侧的属性框内选择“查看仪表”，专门查看该示波器所测波形图，通过修改横纵坐标刻度，可以使波形显示更加直观。下面我们来看一下两个波形显示页面的区别和使用方式：

（1）所有波形展示页面

        仿真成功后会自动弹出这个总体波形显示页面，由于最初的波形会比较密，可以通过鼠标左键框选部分波形可以进行放大。坐标系的横坐标代表时间、左侧纵坐标代表电压值、右侧纵坐标代表电流值，通过顶部的波形名称对应各种不同颜色的波形图查看仿真结果。鼠标点在波形图上会自动将所点位置的横坐标时间值和纵坐标的电压值/电流值显示出来，非常地清晰和直观。

        在对应菜单栏的右侧还可以进行波形的自定义配置，分栏展示、修改背景和任意波形的颜色；也支持直接导出CSV文件和复制该图片或将图片保存在本地。

（2）示波器波形显示页面

        点击电路中的示波器后在右侧选择“查看仪表”进入示波器波形页面，如下图。刚进入时如果波形显示在图中不够直观，不能很好得看出波形变化那么可以通过修改下面的时基刻度和两个通道的幅值刻度使波形显示更清晰。时基刻度用于修改X轴上每一格代表的时间；A、B通道上的刻度用于修改Y轴上一格代表的幅值大小，两个通道还支持设置Y轴位移量，即将该通道的波形向上或向下垂直移动。

4 瓦特计

        瓦特计用于测量交、直流电路功率的仪器。瓦特计有两组测试接口，左边为电压输入端，与被测电路并联使用；右侧的为电流输入端，与电流串联使用。显示面板屏幕显示为测得的平均功率值，下面的Power Factor屏幕显示所测得的功率因数，数值在0~1之间。

5 逻辑分析仪

        立创EDA提供了一个精简的逻辑分析仪，外接10路信号输入。点击逻辑分析仪，在右侧进行设置，主要就是阈值电压和系统时钟频率的设置，当外界信号高于阈值电压时显示为高电平，低于阈值电压时为低电平显示。经过仿真后点击仪表，在右侧属性栏内选择查看仪表查看逻辑电平信号。

        实际仪表操作请查看立创EDA仿真课堂系列视频，学会使用仪器仪表的使用，能有效地帮助我们快速定位电路中的错误所在。学会了仪器仪表的使用，我们接下来学习电压源的使用。

视频讲解链接：https://www.bilibili.com/video/BV1Q44y1e7f3