Proteus8.0專業(yè)版ISIS的使用

2023/2/4龍從玉1Proteus8.0專業(yè)版ISIS的使用1、Proteus8.0的基本性能概述1.1、

Proteus

8.0主要由兩個設(shè)計系統(tǒng)及3D瀏覽器構(gòu)成：1）ISIS.EXE（電路原理圖設(shè)計系統(tǒng)）；2）ARES.EXE（印刷電路版設(shè)計系統(tǒng)）。

Proteus8.0版的新主頁（如圖-1）?？蓮闹黜摲謩e進(jìn)入Proteus的設(shè)計系統(tǒng)或3D瀏覽器。本節(jié)內(nèi)容為ISIS的使用。Proteus是英國Labcenter公司嵌入式系統(tǒng)仿真開發(fā)平臺。其版本及其元器件的數(shù)據(jù)庫升級更新及時。本版課件介紹的Proteus

8.0

Professional是2013年2月推出的專業(yè)版。2.2、ProteusISIS的主要性能特點(diǎn)：1）

Proteus的電路原理圖設(shè)計系統(tǒng)（ISIS）性能特點(diǎn)：

Proteus的元件庫：有分離元件、集成器件、還有多種帶CPU的可編程序器件。既有理想元件模型。還有根據(jù)各種不同廠家及時更新的實際元件模型。2023/2/4龍從玉2主頁ISISARES3D瀏覽圖-1Proteus8.0Professional的主頁界面元件清單關(guān)于Proteus8.0幫助信息簡介PCB設(shè)計模擬入門指導(dǎo)新版本等打開設(shè)計圖/新建設(shè)計圖…最近的設(shè)計圖2023/2/4龍從玉32）Proteus的電路原理圖設(shè)計系統(tǒng)的仿真實驗功能：Proteus的電路原理圖設(shè)計系統(tǒng)不僅能做電路基礎(chǔ)實驗、模擬電路實驗與數(shù)字電路實驗，而且能做單片機(jī)與接口實驗。為課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計提供綜合系統(tǒng)仿真。由于Proteus的元件庫以真實生產(chǎn)廠家的及時更新的參數(shù)建模，所以仿真分析與實驗數(shù)據(jù)真實可信。在Proteus8.0的交互式仿真中，還能用直觀地用顏色表示電壓的大小，用箭頭表示電流的方向。Proteus是目前在高校的實驗教學(xué)中應(yīng)用較多的軟件。

3）Proteus的印刷電路版設(shè)計系統(tǒng)(ARES)的性能特點(diǎn)：

Proteus的印刷電路版設(shè)計系統(tǒng)同樣采用年度更新升級，PCB的功能更加完備。目前，有關(guān)國際行業(yè)的ProteusARES不同等級認(rèn)證考試，有利于大學(xué)生實驗、實習(xí)實踐及畢業(yè)就業(yè)的技術(shù)儲備。另有Proteus8.0的使用(2)，講解印刷電路版設(shè)計(ARES)。2023/2/4龍從玉42.1、Proteus8.0中ISIS的主窗口介紹：1）三大窗口：①編輯窗口、②器件工具窗口、③瀏纜窗口。2）兩大菜單：主菜單與輔助工具菜單（通用工具及專用工具）。2.2、主菜單簡介:1）文件菜單：新建/加載/保存/打印。2）編輯菜單：取消/剪切/考貝/粘貼。3）瀏覽菜單：圖紙網(wǎng)絡(luò)設(shè)置/快捷工具選項。4）工具菜單：實時標(biāo)注/自動放線/網(wǎng)絡(luò)表生成/電氣規(guī)則檢查。5）設(shè)計菜單：設(shè)計屬性編輯/添加/刪除圖紙/電源配置。6）圖表分析菜單:傳輸特性/頻率特性分析/編輯圖形/運(yùn)行分析。7）調(diào)試菜單：起動調(diào)試/復(fù)位調(diào)試。8）庫操作菜單：器件封裝庫/編輯庫管理。9）模板菜單：設(shè)置模板格式/加栽模板。10）系統(tǒng)菜單：設(shè)置運(yùn)行環(huán)境/系統(tǒng)信息/文件路徑。11）幫助菜單：幫助文件/設(shè)計實例。2、Proteus8.0中ISIS的介紹：2023/2/4主頁文件(F)編輯(E)瀏覽(V)工具(T)設(shè)計(D)繪圖(G)除錯(D)庫(L)模板(T)系統(tǒng)(S)幫助(H)龍從玉52.3、Proteus中ISIS的主窗口示意圖ISIS通用工具菜單專用工具菜單電路編輯窗口坐標(biāo)原點(diǎn)瀏覽窗口器件工具列表窗口ARES電氣規(guī)則檢查主菜單交互仿真按鍵元件清單2023/2/4龍從玉62.4、Proteus的主菜單示意圖文件(F)編輯(E)瀏覽(V)工具(T)

設(shè)計(D)

繪圖(G)調(diào)試(D)庫(L)模板(T)系統(tǒng)(S)幫助(H)點(diǎn)擊主菜單2023/2/4龍從玉7主菜單編輯工具←點(diǎn)擊鼠標(biāo):

點(diǎn)擊此鍵可取消左鍵的放置功能，但可編輯對象?！x擇元器件:

在元件表選中器件,在編輯窗中移動鼠標(biāo),點(diǎn)擊左鍵放置器件?！麡?biāo)注聯(lián)接點(diǎn):

當(dāng)兩條連線交叉時,放個接點(diǎn)表示連通。←標(biāo)志網(wǎng)絡(luò)線標(biāo)號:電路聯(lián)線可用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號代替,相同標(biāo)號的線是相同的?！胖梦谋菊f明:

是對電路的說明,與電路仿真無關(guān)!←放置總線:

當(dāng)多線并行簡化聯(lián)線,用總線標(biāo)示?！胖闷骷_:

有普通.反相.正時鐘.反時鐘.短引腳.總線?！胖脠D紙內(nèi)部終端:有普通.輸入.輸出.雙向.電源.接地.總線。←放置子電路:

可將部分電路以子電路形式畫在另一圖紙上。調(diào)試工具←放置分析圖:

有模擬.數(shù)字.混合.頻率特性.傳輸特性.噪聲分析等?！胖娩浄乓粼O(shè)置:

←放置電源.信號源:

有直流電源,正弦信號源,脈沖信號源等?！胖秒妷弘娏魈结?

顯示網(wǎng)絡(luò)線上的電壓或串聯(lián)在指定的網(wǎng)絡(luò)線上顯示電流值?！胖锰摂M儀器:

有示波器.計數(shù)器.RS232終端.SPI調(diào)試器.I2C調(diào)試器.信號發(fā)生器.

圖形發(fā)生器.直流電壓表.直流電流表,交流電壓表.交流電流表。圖形工具←放置各種線:

有器件.引腳.端口.圖形線.總線等。←放置矩形框:

移動鼠標(biāo)到框的一角,按下左鍵拖動,釋放后完成。←放置圓形框:

移動鼠標(biāo)到圓心,按下左鍵拖動,釋放后完成?！胖脠A弧線:

鼠標(biāo)移到起點(diǎn),按下左鍵拖動,釋放后調(diào)整弧長,點(diǎn)擊鼠標(biāo)完成?！嬮]合多邊形:

鼠標(biāo)移到起點(diǎn),點(diǎn)擊產(chǎn)生折點(diǎn),閉合后完成。←放置文字標(biāo)簽:

在編輯框放置說明文本標(biāo)簽。←放置特殊圖形:

可在庫中選擇各種圖形?！胖锰厥夤?jié)點(diǎn):

可有原點(diǎn).節(jié)點(diǎn).標(biāo)簽引腳名.引腳號?！麍D形正/反旋轉(zhuǎn)。←圖形垂直/水平翻轉(zhuǎn)。2.5、Proteus輔助工具菜單示意圖通用工具菜單2023/2/4龍從玉83.6、Proteus8.0元件庫操作示圖元件分類子分類廠商類別未定義模擬IC庫電容庫CMOS4000庫聯(lián)接器庫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器調(diào)試工具庫二極管庫ECL1000庫電機(jī)庫電感庫拉氏變換庫三相馬達(dá)存儲器庫微處理器庫混合模型庫簡單模型庫運(yùn)算放大庫光電器件庫PLC器件

PLD及FPGA電阻庫簡單模擬器件揚(yáng)聲器庫開關(guān)和繼電器開關(guān)器件庫熱電子器件庫傳感器庫晶體管庫TTL74系列庫TTL74ALS庫TTL74AS庫TTL74HC庫TTL74HCT庫TTL74LS庫TTL74S庫型號類型特性確認(rèn)鍵元件圖形符號預(yù)覽元件PCB封裝預(yù)覽5552023/2/4龍從玉9開始新建設(shè)計文檔設(shè)置編輯環(huán)境放置元器件原理圖布線建立網(wǎng)絡(luò)表電氣檢查是否合格調(diào)整結(jié)束否是3、電路原理圖設(shè)計流程與操作示范電路原理圖設(shè)計流程如右圖：3.1、建立設(shè)計文件：打開ISIS系統(tǒng)，選擇合適(默認(rèn))類型，建立無標(biāo)題文件，并在存儲時命名即可。3.2、在模板菜單下設(shè)置：設(shè)計默認(rèn)或修改規(guī)則、編輯文本風(fēng)格、圖形風(fēng)格、圖表顏色等模式。2023/2/4龍從玉10點(diǎn)擊對編輯窗口雙擊左鍵放置器件對元件雙擊左鍵對元件雙擊右鍵刪除元件編輯元件參數(shù)★對元件單擊左鍵或右鍵★確定編輯對象3.3、選取并放置元器件與調(diào)試工具的操作1）選擇并放置元器件（或編輯調(diào)試工具）：先從元件庫（調(diào)試工具）中確認(rèn)元器件（調(diào)試工具）至預(yù)覽窗口，再在編輯窗口，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，放置元器件或工具。2）改變元器件（或調(diào)試工具）的放置方向：對象在編輯窗口時，對器件先單擊右鍵，再點(diǎn)擊旋轉(zhuǎn)鍵。--刪除元器件（或工具）：在編輯窗口對要刪除對象雙擊右鍵刪除；--拖動元器件（或工具）：對要拖動對象，按住左鍵將對象拖到目的地。3）編輯元器件（或編輯調(diào)試工具）參數(shù)：對元件雙擊左鍵，編輯元件參數(shù)！Q12N2222選取元件可從庫操作進(jìn)入！對元件按住左鍵拖動元件對元件按住左鍵拖動元件2023/2/4龍從玉11例：編輯電阻參數(shù)從元件庫中選定的電阻值是1K，可雙擊左鍵，在元件參數(shù)對話框中將其改為10K!

當(dāng)然也可選擇隱藏器件的部分參數(shù)！3.6、對原理圖作電氣規(guī)則檢查在工具菜單下做電氣規(guī)則檢查，根據(jù)有錯提示修改，直到通過電氣規(guī)則檢查。3.5、放置連線，繪制電路圖：①按左鍵點(diǎn)擊第1個對象(元件)；②再按左鍵點(diǎn)擊第2個對象(元件)，二者間就自動連線了!3.4、編輯(修改)元件參數(shù):按左鍵（或右鍵）選中對象，再按左鍵編輯(修改)元件參數(shù)。雙擊左鍵：確定并編輯參數(shù)。標(biāo)號標(biāo)稱值類型PCB是否隱藏2023/2/4龍從玉12

交互式仿真是主要用虛擬儀器（函數(shù)信號源、示波器、電壓電流表等）實時調(diào)節(jié)、跟蹤電路狀態(tài)變化的仿真模式。1）電子仿真工具的分類：①激勵信號源：直流電壓源、正弦信號源、脈沖信號源、頻率調(diào)制信號源等（圖表仿真也可用）；②常用開關(guān)/按鍵；③虛擬儀器有：示波器及各種信號源等，（虛擬儀器子在圖表仿真時不可用）。4、Proteus8.0的電路交互式仿真電路仿真：就是利用電路軟件建立數(shù)學(xué)模型，通過計算分析來表現(xiàn)電路工作狀態(tài)的一種手段。按仿真類型分為交互式仿真（實時仿真）與圖表分析仿真（非實時仿真）。4.1、Proteus8.0的電子仿真工具2023/2/4龍從玉132）激勵信號源初始電平脈沖電平4、Proteus8.0電路的交互仿真①選擇激勵源類型；③激勵信號源既可交互式仿真，也可做如掃頻等圖表分析仿真。②設(shè)置信號參數(shù)；2023/2/4龍從玉14④邏輯數(shù)據(jù)：點(diǎn)擊一次改變狀態(tài)，啟動前可設(shè)置常態(tài)。⑤邏輯脈沖：點(diǎn)擊一次輸出一脈沖，啟動前可設(shè)置常態(tài)。⑥邏輯數(shù)據(jù)產(chǎn)生器：分BCD碼和HEX兩種。3）常用的開關(guān)/按鍵/數(shù)據(jù)撥碼開關(guān):★在交互式仿真中，可在系統(tǒng)菜單的動畫選項中選擇電壓電流狀態(tài)指示：①在交互式仿真中，有箭頭表示電流方向。②在默認(rèn)規(guī)則中數(shù)字引腳顏色表示電平；線段顏色表示電壓大小;③可在默認(rèn)規(guī)則的動畫選項下，修改顏色所代表的電平、電壓的含義！★利用調(diào)試工具中電壓探針與電流探針，既可交互式仿真時顯示電壓與電流！也可做圖表分析時的電壓與電流的取樣工具??！開關(guān)和繼電器庫①復(fù)位開關(guān)(鍵)：點(diǎn)擊接通，放開斷開。②乒乓開關(guān)：點(diǎn)擊接通，再點(diǎn)擊斷開。③多狀態(tài)開關(guān)：點(diǎn)擊一次改變一個狀態(tài)。調(diào)試工具庫數(shù)字邏輯工具4、Proteus8.0的電路仿真BUTTONSW1SW-SPSTSW-SPSTSW2SW-ROT-3SW-ROT300D!D!DBT10x07LOGICSTATELOGICTOGGLERTDBREAK-3四通道示波器信號發(fā)生器2023/2/4龍從玉15虛擬儀器列表1虛擬示波器2邏輯分析儀3定時/計數(shù)器4虛擬終端5SPI調(diào)制器6I2C調(diào)制器7信號發(fā)生器8模式發(fā)生器9DC電壓表10DC電流表11AC電壓表12AC電流表頻率調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)波形選擇同步觸發(fā)Y軸調(diào)節(jié)X軸調(diào)節(jié)時間/格電壓/格X位移Y位移耦合輸出4）虛擬儀器2023/2/4龍從玉16例1：一階電路交互式仿真電容C0.1uABCD虛擬示波器圖-5一階電路響應(yīng)測試電路8%可調(diào)電阻R10kAMFM+-虛擬信號源仿真實驗步驟：1）在ISIS下創(chuàng)建仿真實驗電路。①從元件庫調(diào)用電路元件（基本元件參數(shù)可以修改）；②將元件連接組成待測電路。2）從調(diào)試工具庫中調(diào)用儀器（信號源、示波器）與實驗電路組成交互式仿真測量電路。3）根據(jù)實驗要求，在主窗口操作交互式仿真按鍵進(jìn)行仿真。*4）有些參數(shù)也可從調(diào)試工具庫中調(diào)用測試探針直接測試。4.2、Proteus8.0的交互式仿真操作實踐2023/2/4龍從玉17RE21kRC3kRE133RL3kRB220kC110uCE220uC310uQ1901325%RB1200kSW2ABCD示波器AMFM+-信號源測量靜態(tài)工作點(diǎn)：先調(diào)節(jié)基極電壓（電阻）在放大器輸出不失真時,使輸入ui=0(短接)，再測量三極管的工作點(diǎn)電壓Ue/Ub/Uc及Uce。靜態(tài)工作點(diǎn)測試VCC=12VUb=2.92VUe=2.27VUc=7.50VVCC=12VUb=2.9vUe=2.27VUc=7.5V單管放大器實時仿真①測量靜態(tài)工作點(diǎn)；②測量電壓增益；③測量輸入電阻/輸出電阻;*④逐點(diǎn)測量做出頻率特性曲線。uoc電壓增益：Au=uo/ui輸出電阻：Ro=RL*[(uoc/uo)–1]例2：單管放大器的交互式仿真ui2023/2/4龍從玉185.1、電路圖表分析（仿真）

步驟:①建立分析圖表根據(jù)需要選擇分析圖表種類，光標(biāo)指向編輯窗口，將分析圖表添加到原理圖；②在電路圖中測試點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)測量探針，并將探針添加到分析圖表中；③在圖表分析編輯框，設(shè)置相應(yīng)項目與數(shù)據(jù)。④進(jìn)行圖表分析仿真，（如有設(shè)置錯誤，則返回編輯對話框修改）。圖表分析項目1模擬圖表分析2數(shù)字圖表分析3混合圖表分析4頻率分析5傳輸特性分析6噪聲分析7失真分析8傅立葉分析9音頻分析10交互分析11一致性分析12直流掃描分析13交流掃描分析5.2、圖表分析注意事項:

做圖表分析時一定要斷開實時仿真虛擬儀器與電路的連線?。?！這兩種仿真分別運(yùn)行不同的計算運(yùn)行程序。

虛擬儀器在圖表頻率分析中會提示錯誤！5、圖表分析（仿真）操作說明2023/2/4龍從玉195.3、例3：一階電路響應(yīng)的圖表分析31、一階電路響應(yīng)的模擬圖表分析步驟：1）在圖表分析中選擇模擬圖表2）在電路上添加激勵信號源(除去虛擬儀器)；3）在電路測試點(diǎn)添加電壓測試探針；4）從圖表圖標(biāo)中選取模擬仿真表。2）測試探針也可通過圖表；對話框添加。4）設(shè)置模擬仿真起始與結(jié)束時間；5）點(diǎn)擊運(yùn)行框分析運(yùn)行進(jìn)行。245122、混合圖表分析2023/2/4龍從玉20數(shù)?；旌蠄D表分析步驟：1）在圖表分析中選擇數(shù)?；旌蠑M圖表；2）首先在編輯對話框中選擇數(shù)字波形；添加輸入的激勵數(shù)字波形ui；3）然后在編輯對話框中選擇模擬波形；在坐標(biāo)左軸添加電壓探針uoc；在坐標(biāo)右軸添加電流探針I(yè)C；4）設(shè)定圖表分析起止時間；5）運(yùn)行圖表分析仿真如右圖。ui:數(shù)字波形輸入激勵信號。uoc:模擬波形輸出電壓信號。ic:模擬波形輸出電流信號。2、一階電路響應(yīng)的數(shù)?；旌蠄D表分析步驟：一階電路響應(yīng)仿真電路同上（略）。2023/2/4龍從玉20RE21.kRC3kRE133RL3kRB220kVCCVALUE=12USAMP=100mOFFSET=0FREQ=1kPHASE=0THETA=0C110uCE470uC310uQ1901332%RB1200kuiSW2模擬圖表分析輸入/輸出電壓波形例4：單管電壓放大器圖表分析RS3kSW1usuocuo輸入電阻：Ri=

R*ui/(us–ui)2023/2/4龍從玉21RE21.kRC3kRE133RL3kRB220kVCCVALUE=12USAMP=100mFREQ=1kC110uCE470uC310uuoQ1901332%RB1200kuiSW2例5：單管電壓放大器頻率分析頻率圖表分析幅頻相頻特性交流掃描分析幅頻相頻特性頻率特性分析可選用：1.頻率分析圖表，

如右上圖表。2.交流掃頻分析表。

如右下圖。在圖表中X軸：頻率；左Y軸：幅頻曲線

電壓增益單位：dB右Y軸：相頻曲線

角度單位：度。5.4、頻率特性分析功能：測量電路的頻率響應(yīng)2023/2/4龍從玉22Q2N222VB2VALUE=1VC1VALUE=10ICI=0.1806055.5、傳輸（轉(zhuǎn)移）特性分析例6：三極管的輸出特性的圖表分析①三極管電流IC為Y軸；在圖表中添加IC。②變量1電壓VCE為X軸；③變量2基極電壓(流)用于生成分立曲線。④點(diǎn)擊圖表中仿真運(yùn)行圖表，產(chǎn)生三極管輸出特性曲線。2023/2/4龍從玉236.1、在Proteus8.0的ISIS系統(tǒng)幫助菜單中，對電路原理圖設(shè)計與仿真的各部分均有較詳細(xì)的說明，可以幫助你進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計。6.2、在Proteus8.0的ISIS系統(tǒng)的幫助菜單中，對各種不同的電路原理圖都有正確的設(shè)計圖例可供參考。6.3、只有加強(qiáng)練習(xí)，才能掌握電路原理圖設(shè)計的步驟與方法，學(xué)好Proteus8.0的ISIS（電路原理圖設(shè)計與仿真），才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)并掌握Proteus8.0的ARES（印刷電路版的設(shè)計）。6、運(yùn)用Proteus8.0的幫助菜單輔助自學(xué)2023/2/4龍從玉247.1、Proteus軟件的來源與升級更新：電工電子實驗中心的機(jī)房較早安裝使用的是購買的proteus7.1的網(wǎng)絡(luò)版軟件。許多師生個人計算機(jī)安裝的是下載Proteus的破解升級版，主要可以了解Proteus新版本的信息，有利于學(xué)習(xí)Proteus。本版課件所述的Proteus8.0Professional也可從網(wǎng)上下載，但僅供學(xué)習(xí)之用。7.2、Proteus8.0Professional安裝的注意事項：1）解壓Proteus安裝文件包前，要關(guān)閉殺毒軟件。（因其中的破解文件可能被誤認(rèn)為木馬被刪除）。2）若要漢化菜單，請在此前備份英文菜單，供需要時還原Proteus的英文菜單。（若漢化菜單后可能使某些對話框的編輯功能喪失）。7、Proteus8.0Professional的安裝2023/2/4龍從玉267.3、Proteus8.0的Professional的安裝演示：1）下載Proteus8.0軟件壓縮包并解壓，運(yùn)行“Setup.exe“安裝程序，溝選“Iacceptthetermsof..”之類的選項框，點(diǎn)“Next”彈出如下界面，選擇第一個“Usealocallyinstalledlicensekey”，意思是說使用本地的受權(quán)文件。3）點(diǎn)擊“BrowseForKeyFile”，找到解壓包的Crack目錄下的LICENCE.lxk文件，點(diǎn)擊“Install”按鈕后，在彈出的提示框點(diǎn)“是”按鈕。界面如右下圖：2）點(diǎn)擊“Next”---“Next”兩下，彈出界面如左下圖:2023/2/4龍從玉274）點(diǎn)擊“Close”關(guān)閉，彈出左下圖界面，意思是問要不要導(dǎo)入Proteus7的配置文件，可選中全部三項。5）點(diǎn)擊“Next”后，再點(diǎn)擊“Typical”，選擇典型安裝模式，如右上圖所示。6）然后按提示操作，點(diǎn)擊“Next”，直到安裝結(jié)束。注意：*以下兩步操作是軟件的破解步驟，是軟件能否供學(xué)習(xí)使用的關(guān)鍵。2023/2/4龍從玉28*7）找到解壓包的Crack目錄下的“Bin”文件夾，復(fù)制整個文件夾到proteus8.0的安裝目錄，一般為“C:\ProgramFiles\LabcenterElectronics\Prote