實(shí)驗(yàn)二PROTEUS的使用

1.Proteus的基本性能(7.5版本)概述Proteus是英國Labcenter嵌入式系統(tǒng)仿真開發(fā)平臺。1.1.Proteus由兩個(gè)主要程序系統(tǒng)構(gòu)成：

ISIS.EXE（電路原理圖設(shè)計(jì).電路原理仿真）

ARES.EXE（印刷電路版設(shè)計(jì)）1.2.Proteus的主要功能特點(diǎn)：1

)

Proteus的以生產(chǎn)廠家的真實(shí)參數(shù)建模，不僅仿真結(jié)果真實(shí)可信，而且能用箭頭與顏色表示電流的與大小。2

)Proteus的電路原理圖設(shè)計(jì)仿真功能，不僅有分離元件.小規(guī)模集成器件的仿真功能,而且有多種帶CPU的可編程序器件的仿真功能，不僅能做電路基礎(chǔ)、模擬電路與數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)，而且能做單片機(jī)與接口實(shí)驗(yàn)。特別是可為課程設(shè)計(jì)與提供綜合系統(tǒng)仿真。是當(dāng)前在高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用較多的軟件。3)Proteus有印刷電路版設(shè)計(jì)，有印刷電路的自動(dòng)布線功能。實(shí)驗(yàn)二、Proteus的使用2024/5/2211.Proteus的基本性能(7.5版本)概述1.3.Proteus的主窗口介紹:★三大窗口:①編輯窗口,②器件工具窗口,③瀏纜窗口.★兩大菜單:主菜單與輔助菜單(通用工具與專用工具菜單)。其中主菜單:①文件菜單:新建.加載.保存.打印;②瀏覽菜單:圖紙網(wǎng)絡(luò)設(shè)置,快捷工具選項(xiàng).③編輯菜單:取消.剪切.考貝.粘貼;④庫操作菜單:器件封裝庫編輯.庫管理.⑤工具菜單:

實(shí)時(shí)標(biāo)注自動(dòng)放線,網(wǎng)絡(luò)表生成,電氣規(guī)則檢查;⑥設(shè)計(jì)菜單:設(shè)計(jì)屬性編輯.添加刪除圖紙.電源配置.⑦圖形分析菜單:

傳輸特性/頻率特性分析,編輯圖形,增加曲線,運(yùn)行分析⑧源文件菜單:選擇可編程器件的源文件,編輯工具,外部編輯器等.⑨調(diào)試菜單:起動(dòng)調(diào)試,復(fù)位調(diào)試.⑩模板菜單:設(shè)置模板格式加栽模板⑾系統(tǒng)菜單:設(shè)置運(yùn)行環(huán)境.系統(tǒng)信息.文件路徑.⑿幫助菜單:幫助文件.設(shè)計(jì)實(shí)例.2024/5/222主菜單通用工具菜單1.3.Proteus的主窗口簡介輔助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實(shí)時(shí)仿真按鍵ARESPCB電路電路元件清單電氣規(guī)則檢查2024/5/2231.4.Proteus的主菜單簡介點(diǎn)擊主菜單2024/5/224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.←選擇元器件:在元件表選中器件,在編輯窗中移動(dòng)鼠標(biāo),點(diǎn)擊左鍵放置器件.←標(biāo)注聯(lián)接點(diǎn):當(dāng)兩條連線交叉時(shí),放個(gè)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.←放置文本說明: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.←放置子電路:可將部分電路以子電路形式畫在另一圖紙上.←放置器件引腳:有普通.反相.正時(shí)鐘.反時(shí)鐘.短引腳.總線←放置圖紙內(nèi)部終端:有普通.輸入.輸出.雙向.電源.接地.總線.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.←放置錄音機(jī):可錄/放聲音文件.←放置電源.信號源:有直流電源,正弦信號源,脈沖信號源等.←放置電壓探針:顯示網(wǎng)絡(luò)線上的電壓.←放置電流探針:串聯(lián)在指定的網(wǎng)絡(luò)線上,顯示電流值.←放置虛擬儀器:有示波器.計(jì)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(dòng)鼠標(biāo)到框的一角,按下左鍵拖動(dòng),釋放后完成.←放置圓形框:移動(dòng)鼠標(biāo)到圓心,按下左鍵拖動(dòng),釋放后完成.←放置圓弧線:鼠標(biāo)移到起點(diǎn),按下左鍵拖動(dòng),釋放后調(diào)整弧長,點(diǎn)擊鼠標(biāo)完成.←畫閉合多邊形: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←放置特殊節(jié)點(diǎn):可有原點(diǎn).節(jié)點(diǎn).標(biāo)簽引腳名.引腳號.1.5.Proteus輔助工具菜單通用工具菜單2024/5/2251.6.Proteus元件庫簡介555元件分類子分類廠商未定義模擬集成電路庫電容庫CMOS4000庫連接器.插頭插座庫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換ADC.DAC調(diào)試工具庫二極管庫ECL1000庫電機(jī)庫電感庫拉普拉斯變換庫存儲器庫微處理器庫混合類型庫簡單模式庫運(yùn)算放大庫光電器件庫可編程邏輯器件電阻簡單模擬器件揚(yáng)聲器.音響器件開關(guān)和繼電器開關(guān)器件庫熱電子器件庫晶體管庫晶體管庫TTL74系列庫TTL74ALS系列…555型號類型特性元件圖形符號預(yù)覽元件PCB封裝預(yù)覽確認(rèn)鍵2024/5/2262.電路原理圖設(shè)計(jì)操作

電路原理圖設(shè)計(jì)流程如右圖：2.1建立設(shè)計(jì)文件:打開ISIS系統(tǒng),選擇合適(默認(rèn)為：DesignFiles)類型,確認(rèn)建立無標(biāo)題文件,并再存儲時(shí)命名即可.

2.2在模板菜單下設(shè)置：設(shè)計(jì)默認(rèn)選項(xiàng)、編輯圖形顏色、圖形格式和文本格式；開始新建設(shè)計(jì)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2024/5/2272.3.

放置元器件與編輯調(diào)試工具(可統(tǒng)稱為對象)的操作：①放置元器件或編輯調(diào)試工具:點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵:放置對象:

元件先從元件庫中確認(rèn)調(diào)至預(yù)覽窗口.從預(yù)覽窗口放置編輯窗口。編輯調(diào)試工具先從工具欄選定至預(yù)覽,再放置編輯窗口。②改變對象放置方向,對象在預(yù)覽/編輯窗口時(shí),均可點(diǎn)擊旋轉(zhuǎn)鍵.

--刪除對象:編輯窗口刪除對象，對要?jiǎng)h除對象雙擊右鍵;--拖動(dòng)對象:對要拖動(dòng)對象,按住左鍵將對象拖到目的地.2N222點(diǎn)擊雙擊左鍵Q12N2222放置器件Q12N2222對元件單擊右鍵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)對元件單擊左鍵確定對象編輯元件狀態(tài)確定對象2024/5/228例1.編輯電阻參數(shù)從元件庫中選定的電阻阻值是100歐，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)！2.6.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(cuò)提示修改，直到通過電氣規(guī)則檢查。2.5.放置連線,繪制電路圖:①按左鍵點(diǎn)擊第1個(gè)對象(元件),②再按左鍵點(diǎn)擊第2個(gè)對象(元件),二者間就有自動(dòng)連線了!2.4.編輯(修改)元件參數(shù):

按左鍵（或右鍵）選中對象，

按左鍵編輯(修改)元件參數(shù).雙擊左鍵:直接確定并編輯參數(shù)。標(biāo)號標(biāo)稱值類型PCB是否隱藏2024/5/2293.Proteus的電路實(shí)時(shí)仿真

電路仿真就是利用電子器件的數(shù)學(xué)模型,通過計(jì)算分析來表現(xiàn)電路工作狀態(tài)的一種手段.按仿真類型分為實(shí)時(shí)仿真與圖表分析（非實(shí)時(shí)仿真）。3.1.

Proteus電子仿真工具

實(shí)時(shí)仿真是利用虛擬儀器(信號源,示波器,電壓電流表)實(shí)時(shí)跟蹤電路狀態(tài)變化的仿真模式.1）常用的電子仿真工具可分三類：①激勵(lì)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，（圖表仿真時(shí)不

可用）。2024/5/22103.Proteus的電路仿真2）激勵(lì)信號源初始電平脈沖電平2024/5/22113.Proteus的電路仿真4.邏輯數(shù)據(jù),點(diǎn)擊一次改變狀態(tài),啟動(dòng)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(dòng)前可設(shè)置常態(tài)。6.邏輯數(shù)據(jù)產(chǎn)生器,有BCD碼和HEX兩種。3)常用的開關(guān)/按鍵/數(shù)據(jù)撥碼開關(guān):★在實(shí)時(shí)仿真中，可在系統(tǒng)菜單的動(dòng)畫選項(xiàng)中選擇電壓電流狀態(tài)指示：①數(shù)字引腳顏色表示電平;②線段顏色表示電壓;③箭頭表示電流方向?！锢谜{(diào)試工具菜單中電壓探針與電流探針，既可實(shí)時(shí)仿真時(shí)顯示電壓與電流！也可做圖表分析時(shí)的電壓與電流的取樣工具??！1LOGICSTATE0LOGICTOGGLED!D!RTDBREAK-3開關(guān)和繼電器庫1.復(fù)位開關(guān)(按鍵),點(diǎn)擊時(shí)接通,放開時(shí)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(gè)狀態(tài)。調(diào)試工具庫數(shù)字邏輯工具2024/5/22121.示波器2.邏輯分析儀3.定時(shí)/計(jì)數(shù)器4.虛擬終端5.SPI調(diào)制器6.I2C調(diào)制器7.信號發(fā)生器8.模式發(fā)生器9.DC電壓表10.DC電流表11.AC電壓表12.AC電流表信號發(fā)生器頻率調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)波形選擇四通道示波器同步觸發(fā)Y軸調(diào)節(jié)X軸調(diào)節(jié)時(shí)間/格電壓/格X位移Y位移耦合4)虛擬儀器波形輸出2024/5/22133.2.Proteus實(shí)時(shí)仿真操作實(shí)踐例1.一階電路實(shí)時(shí)仿真仿真電容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+-虛擬函數(shù)信號源仿真實(shí)驗(yàn)步驟：1).在ISIS下創(chuàng)建仿真實(shí)驗(yàn)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）組成實(shí)時(shí)仿真測量電路.3).根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求在主窗口操作實(shí)時(shí)仿真案件進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真。*4.有些參數(shù)也可從從調(diào)試工具庫中調(diào)用測試探針直接測試。2024/5/2214RE21kRC3kRE133RL3kRB220kC110uCE220uC310uQ1901325%RB1200kuiSW2ABCD示波器AMFM+-信號源例2單管放大器實(shí)時(shí)仿真測量靜態(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(shí),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：UCC=12VUb=2.92VUe=2.27VUc=7.50VUCC=12VUb=2.9vUe=2.27VUc=7.5V單管放大器實(shí)時(shí)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.通過逐點(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].2024/5/22154.圖表分析--非實(shí)時(shí)仿真操作說明4.1.電路圖表分析(非實(shí)時(shí)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(xiàng)目與數(shù)據(jù)。④.進(jìn)行圖標(biāo)仿真，（如有設(shè)置錯(cuò)誤，則返回編輯對話框修改）。圖表分析項(xiàng)目1模擬圖表分析2數(shù)字圖表分析3混合分析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交流掃描分析進(jìn)行圖表分析注意:做圖表分析時(shí)一定要斷開實(shí)時(shí)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(jì)算運(yùn)行程序。

虛擬儀器在圖表分析運(yùn)行中會提示錯(cuò)誤！2024/5/22164.2例3.一階電路響應(yīng)的圖表仿真34一階電路圖表仿真步驟：1.在電路上添加激勵(lì)信號源（先除去虛擬儀器…）；2.在電路測試點(diǎn)添加測試探針；從圖表圖標(biāo)中選取模擬仿真表；3.將測試探針加入圖表；也可通過添加對話框加入4.設(shè)置模擬仿真起始與結(jié)束時(shí)間5.點(diǎn)擊運(yùn)行框分析運(yùn)行進(jìn)行。52024/5/2217RE21.kRC3kRE133RL3kRB220kVCCVALUE=12USAMP=100mOFFSET=0FREQ=1kPHASE=0THETA=0C110uCE470uC31