1、2019/1/11,1,1. Proteus的基本性能(7.5版本)概述,Proteus是英国Labcenter公司开发的嵌入式系统仿真开发平台。 1.1. Proteus由两个主要程序系统构成：ISIS.EXE（电路原理图设计.电路原理仿真）ARES.EXE（印刷电路版设计） 1.2. Proteus的主要功能特点： 1 ) Proteus的元件库以生产厂家的真实参数建模，不仅仿真结果真实可信，而且能用箭头与颜色表示电流的方向与大小。 2 ) Proteus的电路原理图设计仿真功能，不仅有分离元件.小规模集成器件的仿真功能,而且有多种带CPU的可编程序器件的仿真功能，不仅能做电路基础、模拟电
2、路与数字电路实验，而且能做单片机与接口实验。特别是可为课程设计与毕业设计提供综合系统仿真。是当前在高校的实验教学中应用较多的软件。 3) Proteus有印刷电路版设计，有印刷电路的自动布线功能。,实验二、Proteus的使用,2019/1/11,2,1. Proteus的基本性能(7.5版本)概述,1.3.Proteus的主窗口介绍: 三大窗口:编辑窗口,器件工具窗口, 浏缆窗口. 两大菜单:主菜单与辅助菜单(通用工具与专用工具菜单)。 其中主菜单: 文件菜单:新建.加载.保存.打印; 浏览菜单:图纸网络设置,快捷工具选项. 编辑菜单: 取消.剪切.考贝.粘贴; 库操作菜单:器件封装库编辑.
3、库管理. 工具菜单: 实时标注自动放线,网络表生成,电气规则检查; 设计菜单: 设计属性编辑.添加删除图纸.电源配置. 图形分析菜单: 传输特性/频率特性分析,编辑图形,增加曲线,运行分析 源文件菜单:选择可编程器件的源文件,编辑工具,外部编辑器等. 调试菜单:起动调试,复位调试. 模板菜单:设置模板格式加栽模板 系统菜单:设置运行环境.系统信息.文件路径. 帮助菜单:帮助文件.设计实例.,2019/1/11,3,主菜单,通用工具菜单,1.3. Proteus的主窗口简介,辅助专用工具 菜单,电路编辑窗口,坐标原点,浏览窗口,器件工具列表窗口,实时仿真按键,ARES PCB电路,电路 元件 清
4、单,电气 规则 检查,2019/1/11,4,1.4. Proteus的主菜单简介,点击主菜单,2019/1/11,5,主菜单,编 辑 工 具,点击鼠标: 点击此键可取消左键的放置功能,但可编辑对象. 选择元器件: 在元件表选中器件,在编辑窗中移动鼠标,点击左键放置器件. 标注联接点: 当两条连线交叉时,放个接点表示连通. 标志网络线标号:电路联线可用网络标号代替,相同标号的线是相同的. 放置文本说明: 是对电路的说明,与电路仿真无关! 放置总线: 当多线并行简化联线,用总线标示. 放置子电路: 可将部分电路以子电路形式画在另一图纸上. 放置器件引脚: 有普通.反相.正时钟.反时钟.短引脚.总
5、线 放置图纸内部终端: 有普通.输入.输出.双向.电源.接地.总线.,调 试 工 具,放置分析图 : 有模拟.数字.混合.频率特性.传输特性.噪声分析等. 放置录音机: 可录/放声音文件. 放置电源.信号源: 有直流电源,正弦信号源,脉冲信号源等. 放置电压探针: 显示网络线上的电压. 放置电流探针: 串联在指定的网络线上,显示电流值. 放置虚拟仪器: 有示波器.计数器.RS232终端.SPI调试器.I2C调试器.信号发生器.图形发生器.直流电压表.直流电流表,交流电压表.交流电流表.,图 形 工 具,放置各种线: 有器件.引脚.端口.图形线.总线等 放置矩形框: 移动鼠标到框的一角,按下左键
6、拖动,释放后完成. 放置圆形框: 移动鼠标到圆心,按下左键拖动,释放后完成. 放置圆弧线: 鼠标移到起点,按下左键拖动,释放后调整弧长,点击鼠标完成. 画闭合多边形: 鼠标移到起点,点击产生折点,闭合后完成. 放置文字标签: 在编辑框放置说明文本标签. 放置特殊图形: 可在库中选择各种图形 放置特殊节点: 可有原点.节点.标签引脚名.引脚号.,1.5. Proteus辅助工具菜单,通用工具菜单,2019/1/11,6,1.6.Proteus元件库简介,555,元件分类,子分类,厂商,未定义 模拟集成电路库 电容库 CMOS4000库,连接器.插头插座库 数据转换ADC.DAC 调试工具库,二极
7、管库 ECL1000库 电机库 电感库 拉普拉斯变换库 存储器库 微处理器库 混合类型库 简单模式库 运算放大库 光电器件库 可编程逻辑器件,电 阻 简单模拟器件 扬声器.音响器件,开关和继电器 开关器件库 热电子器件库 晶体管库 晶体管库 TTL74系列库 TTL74ALS系列 ,555,型号,类型,特性,元件图形符号预览,元件PCB封装预览,确认键,2019/1/11,7,2.电路原理图设计操作,电路原理图设计流程如右图： 2.1 建立设计文件:打开ISIS系统,选择合适(默认为：Design Files)类型,确认建立无标题文件,并再存储时命名即可. 2.2 在模板菜单下设置：设计默认选
8、项、编辑图形颜色、图形格式和文本格式；,开始,新建设计文档,设置编辑环境,放置元器件,原理图布线,建立网络表,电气检查,是否合格,调整,结束,否,是,2019/1/11,8,2.3. 放置元器件与编辑调试工具(可统称为对象)的操作：放置元器件或编辑调试工具:点击鼠标左键:放置对象:元件先从元件库中确认调至预览窗口.从预览窗口放置编辑窗口。编辑调试工具先从工具栏选定至预览,再放置编辑窗口。改变对象放置方向,对象在预览/编辑窗口时,均可点击旋转键.-删除对象:编辑窗口删除对象，对要删除对象双击右键;-拖动对象:对要拖动对象,按住左键将对象拖到目的地.,2N222,点击,双击左键,放置器件,对元件
9、单击右键,对元件 双击左键,对元件 双击右键,删除元件,编辑元件参数,对元件 单击左键,确定对象 编辑元件状态,确定对象,2019/1/11,9,例1.编辑电阻参数从元件库中选定的电阻阻值是100欧，可双击左键，在元件参数对话框中将其改为10K!当然也可选择隐藏器件的部分参数！,2.6. 对原理图作电气规则检查在工具菜单下做电气规则检查，根据有错提示修改，直到通过电气规则检查。,2.5.放置连线,绘制电路图:按左键点击第1个对象(元件),再按左键点击第2个对象(元件),二者间就有自动连线了!,2.4 .编辑(修改)元件参数:按左键（或右键）选中对象，按左键编辑(修改)元件参数. 双击左键:直接
10、确定并编辑参数。,标号 标称值 类型 PCB,是否 隐藏,2019/1/11,10,3.Proteus的电路实时仿真,电路仿真就是利用电子器件的数学模型,通过计算分析来表现电路工作状态的一种手段.按仿真类型分为实时仿真与图表分析（非实时仿真）。,3.1. Proteus电子仿真工具实时仿真是利用虚拟仪器(信号源,示波器,电压电流表)实时跟踪电路状态变化的仿真模式.,1）常用的电子仿真工具可分三类： 激励信号源:直流电压源,正弦信号源,脉冲信号源,频率调制信号源等（图表仿真也可用）； 常用开关/按键 ； 虚拟仪器有：示波器及各种信号源等，（图表仿真时不可用）。,2019/1/11,11,3.Pr
11、oteus的电路仿真,2）激励信号源,初始电平 脉冲电平,2019/1/11,12,3.Proteus的电路仿真,4.逻辑数据,点击一次改变状态,启动前可设置常态。 5.逻辑脉冲,点击一次输出一脉冲,启动前可设置常态。 6.逻辑数据产生器,有BCD码和HEX两种。,3) 常用的开关/按键/数据拨码开关:,在实时仿真中，可在系统菜单的动画选项中选择电压电流状态指示：数字引脚颜色表示电平; 线段颜色表示电压; 箭头表示电流方向。,利用调试工具菜单中电压探针与电流探针，既可实时仿真时显示电压与电流！也可做图表分析时的电压与电流的取样工具！,开关和继电器库,1.复位开关(按键),点击时接通,放开时断开
12、。 2.乒乓开关,点击接通,再点击断开。 3.多状态开关,点击一次改变一个状态。,调试工具库 数字逻辑工具,2019/1/11,13,1.示波器 2.逻辑分析仪 3.定时/计数器 4.虚拟终端 5.SPI调制器 6.I2C调制器 7.信号发生器 8.模式发生器 9.DC电压表 10.DC电流表 11.AC电压表 12.AC电流表,信号发生器,频率调节,电压调节,波形选择,四通道示波器,同步触发,Y轴调节,X轴调节,时间/格,电压/格,X位移,Y位移,耦合,4 ) 虚拟仪器,波形输出,2019/1/11,14,3.2. Proteus实时仿真操作实践,例1.一阶电路实时仿真仿真,仿真实验步骤：
13、1).在ISIS下创建仿真实验电路； 从元件库调用电路元件； （基本元件参数可以修改） 将元件连接组成待测电路。,2). 从调试工具库中调用仪器（信号源、示波器）组成实时仿真测量电路.,3).根据实验要求在主窗口操作实时仿真案件进行实时仿真。,*4.有些参数也可从从调试工具库中调用测试探针直接测试。,2019/1/11,15,例2 单管放大器实时仿真,测量静态工作点: 先调节基极电压（电阻） 在放大器输出不失真时,使输入ui=0(短接)，再测量三极管的工作点电压Ue ,Ub, Uc及Uce.,静态工作点测试： UCC=12V Ub=2.92V Ue=2.27V Uc=7.50V,UCC =12
14、V,Ub=2.9v,Ue=2.27V,Uc=7.5V,单管放大器实时仿真 1.测量静态工作点； 2.测量电压增益； 3.测量输入电阻/输出电阻; *4.通过逐点测量做出频率特性曲线。,uoc,电压增益 Au=uo/ui,输出电阻:Ro =RL*(uoc /uo)1.,2019/1/11,16,4.图表分析-非实时仿真操作说明,4.1.电路图表分析(非实时仿真) 步骤: .建立分析图表根据需要选择分析图表种类，光标指向编辑窗口，将分析图表添加到原理图； .在电路图中测试点设置相应测量探针，并将探针添加到分析图表中； .在图表分析编辑框，设置相应项目与数据。 .进行图标仿真，（如有设置错误，则返回
15、编辑对话框修改）。,图表分析项目 1 模拟图表分析 2 数字图表分析 3 混合分析 4 频率分析 5 传输特性分析 6 噪声分析 7 失真分析 8 傅立叶分析 9 音频分析 10交互分析 11一致性分析 12直流扫描分析 13交流扫描分析,进行图表分析注意: 做图表分析时一定要断开实时仿真虚拟仪器与电路的连线！这两种仿真分别运行不同的计算运行程序。 虚拟仪器在图表分析运行中会提示错误！,2019/1/11,17,4.2 例3.一阶电路响应的图表仿真,3,4,一阶电路图表仿真步骤： 1.在电路上添加激励信号源 （先除去虚拟仪器）； 2.在电路测试点添加测试探针； 从图表图标中选取模拟仿真表；,3
16、.将测试探针加入图表； 也可通过添加对话框加入 4.设置模拟仿真起始与结束时间 5.点击运行框分析运行进行。,5,2019/1/11,18,uoc,uo,输入电阻： Ri= R*ui/(us ui),2019/1/11,19,4.3 . 频率特性分析 功能：测量电路的频率响应。,频率特性分析可选： 1.频率分析图表，如右上图表。 2.交流扫频分析表。如右下图。 在图表中X轴：频率； 左Y轴：幅频曲线电压增益单位:dB 右Y轴：相频曲线角度单位：度。,2019/1/11,20,4.4. 传输(转移)特性分析：,例5：三极管的输出特性的图表分析 电流（IC)为Y轴；在图表中添加IC。 变量1电压(Vce)为X轴； 变量2基极电压(流)用于生成分立曲线。,点击图表中仿真运行图表，产生三极管输出特性曲线。,
