實驗二、proteus的使用.ppt

2019/7/12,1,1. Proteus的基本性能(7.5版本)概述,Proteus是英國Labcenter公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)仿真開發(fā)平臺。 1.1. Proteus由兩個主要程序系統(tǒng)構(gòu)成： ISIS.EXE（電路原理圖設(shè)計.電路原理仿真） ARES.EXE（印刷電路版設(shè)計） 1.2. Proteus的主要功能特點： 1 ) Proteus的元件庫以生產(chǎn)廠家的真實參數(shù)建模，不僅仿真結(jié)果真實可信，而且能用箭頭與顏色表示電流的方向與大小。 2 ) Proteus的電路原理圖設(shè)計仿真功能，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)字電路實驗，而且能做單片機(jī)與接口實驗。特別是可為課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計提供綜合系統(tǒng)仿真。是當(dāng)前在高校的實驗教學(xué)中應(yīng)用較多的軟件。 3) Proteus有印刷電路版設(shè)計，有印刷電路的自動布線功能。,實驗二、Proteus的使用,2019/7/12,2,1. 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:編輯窗口,器件工具窗口, 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: 文件菜單:新建.加載.保存.打印; 瀏覽菜單:圖紙網(wǎng)絡(luò)設(shè)置,快捷工具選項. 編輯菜單: 取消.剪切.考貝.粘貼; 庫操作菜單:器件封裝庫編輯.庫管理. 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; 設(shè)計菜單: 設(shè)計屬性編輯.添加刪除圖紙.電源配置. 圖形分析菜單: 傳輸特性/頻率特性分析,編輯圖形,增加曲線,運行分析 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. 調(diào)試菜單:起動調(diào)試,復(fù)位調(diào)試. 模板菜單:設(shè)置模板格式加栽模板 系統(tǒng)菜單:設(shè)置運行環(huán)境.系統(tǒng)信息.文件路徑. 幫助菜單:幫助文件.設(shè)計實例.,2019/7/12,3,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,瀏覽窗口,器件工具列表窗口,實時仿真按鍵,ARES PCB電路,電路 元件 清單,電氣 規(guī)則 檢查,2019/7/12,4,1.4. Proteus的主菜單簡介,點擊主菜單,2019/7/12,5,主菜單,編 輯 工 具,點擊鼠標(biāo): 點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,在編輯窗中移動鼠標(biāo),點擊左鍵放置器件. 標(biāo)注聯(lián)接點: 當(dāng)兩條連線交叉時,放個接點表示連通. 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.正時鐘.反時鐘.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. 放置圓弧線: 鼠標(biāo)移到起點,按下左鍵拖動,釋放后調(diào)整弧長,點擊鼠標(biāo)完成. 畫閉合多邊形: 鼠標(biāo)移到起點,點擊產(chǎn)生折點,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: 可有原點.節(jié)點.標(biāo)簽引腳名.引腳號.,1.5. Proteus輔助工具菜單,通用工具菜單,2019/7/12,6,1.6.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,2019/7/12,7,2.電路原理圖設(shè)計操作,電路原理圖設(shè)計流程如右圖： 2.1 建立設(shè)計文件:打開ISIS系統(tǒng),選擇合適(默認(rèn)為：Design Files)類型,確認(rèn)建立無標(biāo)題文件,并再存儲時命名即可. 2.2 在模板菜單下設(shè)置：設(shè)計默認(rèn)選項、編輯圖形顏色、圖形格式和文本格式；,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,2019/7/12,8,2.3. 放置元器件與編輯調(diào)試工具(可統(tǒng)稱為對象)的操作： 放置元器件或編輯調(diào)試工具:點擊鼠標(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。 改變對象放置方向,對象在預(yù)覽/編輯窗口時,均可點擊旋轉(zhuǎn)鍵. -刪除對象:編輯窗口刪除對象，對要刪除對象雙擊右鍵; -拖動對象:對要拖動對象,按住左鍵將對象拖到目的地.,2N222,點擊,雙擊左鍵,放置器件,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,2019/7/12,9,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: 按左鍵點擊第1個對象(元件), 再按左鍵點擊第2個對象(元件),二者間就有自動連線了!,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,2019/7/12,10,3.Proteus的電路實時仿真,電路仿真就是利用電子器件的數(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. 按仿真類型分為實時仿真與圖表分析（非實時仿真）。,3.1. Proteus電子仿真工具 實時仿真是利用虛擬儀器(信號源,示波器,電壓電流表)實時跟蹤電路狀態(tài)變化的仿真模式.,1）常用的電子仿真工具可分三類： 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）； 常用開關(guān)/按鍵 ； 虛擬儀器有：示波器及各種信號源等，（圖表仿真時不 可用）。,2019/7/12,11,3.Proteus的電路仿真,2）激勵信號源,初始電平 脈沖電平,2019/7/12,12,3.Proteus的電路仿真,4.邏輯數(shù)據(jù),點擊一次改變狀態(tài),啟動前可設(shè)置常態(tài)。 5.邏輯脈沖,點擊一次輸出一脈沖,啟動前可設(shè)置常態(tài)。 6.邏輯數(shù)據(jù)產(chǎn)生器,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):,在實時仿真中，可在系統(tǒng)菜單的動畫選項中選擇電壓電流狀態(tài)指示： 數(shù)字引腳顏色表示電平; 線段顏色表示電壓; 箭頭表示電流方向。,利用調(diào)試工具菜單中電壓探針與電流探針，既可實時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)(按鍵),點擊時接通,放開時斷開。 2.乒乓開關(guān),點擊接通,再點擊斷開。 3.多狀態(tài)開關(guān),點擊一次改變一個狀態(tài)。,調(diào)試工具庫 數(shù)字邏輯工具,2019/7/12,13,1.示波器 2.邏輯分析儀 3.定時/計數(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),時間/格,電壓/格,X位移,Y位移,耦合,4 ) 虛擬儀器,波形輸出,2019/7/12,14,3.2. Proteus實時仿真操作實踐,例1.一階電路實時仿真仿真,仿真實驗步驟： 1).在ISIS下創(chuàng)建仿真實驗電路； 從元件庫調(diào)用電路元件； （基本元件參數(shù)可以修改） 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）組成實時仿真測量電路.,3).根據(jù)實驗要求在主窗口操作實時仿真案件進(jìn)行實時仿真。,*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。,2019/7/12,15,例2 單管放大器實時仿真,測量靜態(tài)工作點: 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電壓Ue ,Ub, Uc及Uce.,靜態(tài)工作點測試： UCC=12V Ub=2.92V Ue=2.27V Uc=7.50V,UCC =12V,Ub=2.9v,Ue=2.27V,Uc=7.5V,單管放大器實時仿真 1.測量靜態(tài)工作點； 2.測量電壓增益； 3.測量輸入電阻/輸出電阻; *4.通過逐點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.,2019/7/12,16,4.圖表分析-非實時仿真操作說明,4.1.電路圖表分析(非實時仿真) 步驟: .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； .在電路圖中測試點設(shè)置相應(yīng)測量探針，并將探針添加到分析圖表中； .在圖表分析編輯框，設(shè)置相應(yīng)項目與數(shù)據(jù)。 .進(jìn)行圖標(biāo)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！ 這兩種仿真分別運行不同的計算運行程序。 虛擬儀器在圖表分析運行中會提示錯誤！,2019/7/12,17,4.2 例3.一階電路響應(yīng)的圖表仿真,3,4,一階電路圖表仿真步驟： 1.在電路上添加激勵信號源 （先除去虛擬儀器）； 2.在電路測試點添加測試探針； 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)束時間 5.點擊運行框分析運行進(jìn)行。,5,2019/7/12,18,uoc,uo,輸入電阻： Ri= R*ui/(us ui),2019/7/12,19,4