Proteus在模擬電路中仿真應(yīng)用

1、Proteus在模擬電路中仿真應(yīng)用Proteus在很多人接觸都是因為她可以對單片機進行仿真，其實她在模擬電 路方面仿真能力也很強大。下面對幾個模塊方面的典型帶那路進行闡述。第1部分模擬信號運算電路仿真1.0運放初體驗運算，顧名思義，正是數(shù)學上常見的加減乘除以及積分微分等， 這里的運算 電路，也就是用電路來實現(xiàn)這些運算的功能。 而運算的核心就是輸入和輸出之間 的關(guān)系，而這些關(guān)系具體在模擬電路當中都是通過運算放大器實現(xiàn)的。運算放大器的符號如圖1所示。同相輸入端，輸出信號不反相反相輸入端，輸出信號反相輸入端第13頁圖1運算放大器符號運算器都工作在線性區(qū)，故進行計算離不開工作在線性區(qū)的“虛短”和“虛斷

2、”這兩個基本特點。與之對應(yīng)的，在 Proteus中常常用到的放大器有如圖2幾 種。圖2 Proteus中幾種常見放大器上面幾種都是有源放大器件，我們還經(jīng)常用到理想無源器件，如圖4所示，它的 位置在 “Categor/ “Operational Amplifiers” 一 “OPAMP”。It?r-cr ja皿":口 II加1WMF Trm*nAll。1的“辦5 ，+ TCtCi-Lbii i MXI UTLSEChmMete )h> h Cw IvrsT-Ld 3<-hEin. >nn rimE £te r tdmu.si TIh .LlplUa Th i

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16、5反相比例運算電路由“虛斷” “虛短”可知:UoRf *UiRi我們仿真的值：Ui =R1(1) = W ,Ri =2K ,Rf =10K故Uo =烏。(2)反相加法運算電路，如圖6所示，與反相比例運算電路相比多了幾個 輸入信號。圖6反相加法運算電路滿足的運算法則為：uo = .已Un * *凡巴 ”) RiR2R3我們仿真的值：Ui =R1(1) = V ,R1 =R2 = R3=5K,Rf =10K ,故uo - -(-f-*ui1 + *ui2 +f-*ui3) =-6V 0RiR2R3(3)同相比例運算電路，顧名思義，信號從同相輸入端進入，如圖 7所示RF5K圖7同相比例運算電路滿足的

17、運算法則為：uo =(1B)*UiR我們仿真的值：Ui =R2(3) =0.5V ,R1 =1K ,R2 = 1K ,Rf =5K ,故，Uo =(1 B)*Ui = (1 5)*0.5 =3.0VRi1(4)同相加法運算電路，如圖8所示，與同相比例運算電路相比也只是多 了幾個輸入。RF5K圖8同相加法運算電路滿足的運算法則為：Uo =(1史)*R' u*i廠'u*二R u*i3 )RiRR2R3其中，R' =R2/R3/R4/R。我們仿真的值：Ui =R2(1)=0.5V ,Ri =1K,R2 =R3=R4 =1K ,Rf =5K ,故,UoE R'=(1&g

18、t;)*( *Uii.區(qū)R2* Ui2R' *R3Ui3).50.250.250.25 . .=(1)*( *0.5 *0.5 *0.5) -2.25V11111.2積分器與微分器(1)積分器如圖9所示，與反相比例運算電品&相比，只是將反饋電阻Rf換成 電容Cf ,信號發(fā)生器設(shè)置成10mV、1kHz的方波。示波器設(shè)置的界面如圖 10 所示。其中Waveform用來選擇波形型號，F(xiàn)requency進行頻率設(shè)定，Amplitude 進行幅度設(shè)定。圖9積分器圖10信號發(fā)生器界面仍然由“虛短”和“虛斷”得到，運算法則為：U0= Uidt-R*Cf圖9的仿真結(jié)果如圖11所示。方波在半周期

19、內(nèi)是直線輸出，積分后就成了 線性輸出三角波。圖11積分器仿真結(jié)果(2)微分器，如圖12所示，與積分器相比，將反饋電容 Cf與反相輸入端Ri對調(diào)。信號發(fā)生器設(shè)置成10mV、1kHz的三角波。圖12的仿真結(jié)果如圖dt13所示.三角波在半周期內(nèi)是線性輸出，經(jīng)過微分后,就成了直線輸出一一方波。Channel BPOBIEICihChannel CACDCGNO1C4DPtoflUKMi圖13微分器仿真結(jié)果1.3波形發(fā)生器由上面的函數(shù)型號發(fā)生器可以看到， 能將常用的波形都輸出來。然而，波形 中最基本的算方波，經(jīng)過一次積分可以變成三角波，經(jīng)過兩次積分就變成三角波。這里運用555定時器來形成方波。555定時器組成的多諧振蕩器是在內(nèi)部通改變比較器（運放構(gòu)成）的輸入電壓，從而使觸發(fā)器改變狀。電路如圖14所示。其中Out1、Out2和Out3分別輸出的波形如圖15所圖14波形發(fā)生電路