Proteus的虛擬仿真工具

1、proteus仿真工具,模擬電路實(shí)驗(yàn)仿真,模擬電路常用器件與儀器,1. 模擬電路常用器件 (1) 三極管 如何在proteus的浩瀚元件庫(kù)中找到自己想要的三極管元件呢？打開proteus的元件拾取對(duì)話框，在類別“category”中的“transistors”子類就是三極管，單擊“transistors”，出現(xiàn)如圖4-1中所示的元件。這些元件和我們平時(shí)常用的國(guó)產(chǎn)三極管的型號(hào)不太一致，比如常用的國(guó)產(chǎn)高頻小功率管3dg6對(duì)應(yīng)于2n5551，替換的原則是雙方的管型一致，另外參數(shù)也要一樣(當(dāng)然根據(jù)設(shè)計(jì)需求允許有誤差)，元件替換對(duì)應(yīng)也可以在網(wǎng)上查找。如果只是一般的原理仿真，可以直接輸入“npn”或“pn

2、p”來拾取通用元件即可。如果用到場(chǎng)效應(yīng)管，則可以在對(duì)應(yīng)的子類中查找。如圖4-1中右側(cè)所示,圖4-1 三極管元件拾取對(duì)話框,2) 二極管 二極管的種類很多，包括整流橋、整流二極管、肖特基二極管、開關(guān)二極管、隧道二極管、變?nèi)荻O管和穩(wěn)壓二極管。打開proteus的元件拾取對(duì)話框，選中“category”中的“diodes”，出現(xiàn)如圖4-2所示的對(duì)話框，一般來說，選取子類“sub-category”中的“generic”通用器件即可，圖4-2右邊給出通用器件的查尋結(jié)果，可以單擊來看看需要使用哪種元件,圖4-2 二極管元件拾取對(duì)話框,3) 電阻 電阻的分類為“resistors”，子類有0.6w和2w

3、金屬膜電阻、3w、7w和10w繞線電阻、通用電阻、熱電阻(ntc)、排阻(resistor packs)、可變電阻(variables)及家用高壓系列加熱電阻絲。 常用電阻可直接輸入通用電阻“res”拾取即可，然后再修改參數(shù)。這里我們主要說一下比較常用的可變電阻。直接輸入“pot”或“pot-”可找到四個(gè)或三個(gè)相關(guān)元件。 “pot”為一般滑動(dòng)變阻器，觸頭不能拉動(dòng)，需選中后打開元件屬性對(duì)話框，修改“state”來改變觸頭的位置，“state”的初始值為5，觸頭位于中間，改為10后，觸頭位于最上，如圖4-3所示。由于調(diào)整不方便，一般不使用此元件，而使用下面的幾個(gè)滑動(dòng)變阻器,圖4-3 滑動(dòng)變阻器元件

4、屬性對(duì)話框,pot-hg”滑動(dòng)變阻器的好處是可以直接用鼠標(biāo)來改變觸頭位置，精確度和調(diào)整的最小單位為阻值的1%，比如一個(gè)1k的電阻，精確到10，而一個(gè)100k的電阻只能精確到1k，所以，當(dāng)電阻較大時(shí)，考慮把它分成兩部分串聯(lián)，一部分為較大阻值的固定電阻，另一部分為較小阻值的滑動(dòng)電阻，這樣比較科學(xué),4) 電容 模擬電路中常用的電容為極性電容，即電解電容。其實(shí)無極性電容和電解電容在使用時(shí)沒什么區(qū)別，只不過當(dāng)電容值較大時(shí)，一般在1f以上時(shí)，要做成電解電容。放大電路中的耦合電容一般為10100f，為電解電容，特別注意的是，電解電容的正極性端的直流電位一定要高于負(fù)極性端才能正常工作，否則會(huì)出現(xiàn)意外現(xiàn)象。 常

5、用的無極性電容的名稱為“cap”，極性電容為“cap-elec”，還有一個(gè)可動(dòng)畫演示充放電電荷的電容為“capacitor”。極性電容“cap-elec”的原理圖符號(hào)正端不帶填充，負(fù)端方框中填充有斜紋。使用時(shí)可直接輸入名字拾取即可,5) 電感和變壓器 電感和變壓器同屬電感“inductors”這一分類，只不過在子類中，又分為通用電感、表面安裝技術(shù)(smt)電感和變壓器。一般來說，使用電感時(shí)直接拾取“inductor”元件，使用變壓器時(shí)，要看原、副邊的抽頭數(shù)而定。 打開元件拾取對(duì)話框，選取“inductors”大類下的子類“transformers”，如圖4-4所示，在右側(cè)顯示出變壓器可選元件。

6、常用的是前四種，名稱前綴為“tran-”，也可以直接輸入這個(gè)前綴來搜尋變壓器。為了幫助大家記憶變壓器的名稱，以第一個(gè)變壓器“tran-1p2s”為例來說明它的含義?！皌ran”是變壓器的英文“transformer”的縮寫，“p”是原邊“primary”的意思，“s”是副邊“secondory”的意思。而后面三個(gè)變壓器都是飽和變壓器,如“trsat2p2s2b”即saturated transformer with secondary and bias windings，意思是具有副邊和偏置線圈的飽和變壓器,圖4-4 變壓器拾取對(duì)話框,變壓器在調(diào)用時(shí)，由于對(duì)稱按鈕可能處于選中狀態(tài)，原、副邊繞組

7、的位置就顛倒了，使用時(shí)要注意，尤其是原邊和副邊繞組數(shù)目相同的變壓器，這涉及到原、副邊的匝比是升壓或降壓變壓器的問題。 變壓器的匝比是通過改變?cè)?、副邊的電感值來?shí)現(xiàn)的。打開“tran-2p2s”變壓器的元件屬性對(duì)話框，如圖4-5所示，原邊和副邊的電感值都是1h，即變比n為1:1。如果我們想使它成為n=10:1的降壓變壓器，可以改變?cè)呺姼校部筛淖兏边呺姼?，還可以兩者同時(shí)改變，但要保證，即原、副邊電壓比值等于原邊電感與副邊電感的平方比,改變?cè)⒏边叺碾姼兄捣謩e為100h和1h(也可以為1h和0.01h)，即原副邊電壓比為10:1，此變壓器為降壓變壓器，如圖4-6所示,圖4-5 變壓器屬性對(duì)話框,

8、圖4-6 修改變壓器變比,變壓器變比設(shè)定后，在原邊加一個(gè)交流源“alternator”，使它為幅值100v，頻率為50hz，同時(shí)在原邊加一個(gè)交流電壓表，在副邊也加一交流電壓表，運(yùn)行仿真，顯示原邊電壓有效值為70.7v，副邊電壓有效值為7.07v，變壓為10:1。如圖4-7所示,圖4-7 變壓器變比仿真,圖4-8 交、直流電源,6) 交、直流電源直流電源通常有單電池“cell”和電池組“battery”兩種，可任意改變其值。單相交流電源為“alternator”，可改變其幅值(半波峰值)和頻率。如圖4-8所示,交、直流電源也可以通過點(diǎn)擊generator圖標(biāo)，選擇相關(guān)的交直流信號(hào)源,2. 模擬電

9、路仿真中的常用儀器 模擬電路中常用的仿真儀器主要有交流電壓表、交流電流表、直流電壓表、直流電流表、信號(hào)發(fā)生器、示波器等。 單擊工具欄中的虛擬儀器圖標(biāo)，如圖4-9所示，在對(duì)象選擇區(qū)出現(xiàn)所有的虛擬儀器名稱列表，其中“oscilloscope”、“signal generator”、“dc voltmeter”、“dc ammeter”、“ac voltmeter”、“ac ammeter”分別為示波器、信號(hào)發(fā)生器、直流電壓表、直流電流表、交流電壓表和交流電流表,交、直流電壓表和交、直流電流表的量程都可以設(shè)定，比如可以設(shè)定一個(gè)交流電壓表為毫伏表，如圖4-9所示，只需改變?cè)傩灾械摹癲isplay

10、range”為“millivolts”即可,圖4-9 交流毫伏表的量程設(shè)定,1) 示波器 proteus的虛擬示波器能完成四個(gè)通道(a、b、c、d)的波形顯示與測(cè)量。待測(cè)的四個(gè)輸入信號(hào)分別與示波器的四個(gè)通道相接，信號(hào)的另一端應(yīng)接地。 在前面的例子中我們已經(jīng)熟悉了示波器的原理圖符號(hào)，下面介紹仿真運(yùn)行后示波器界面各部分旋鈕的功能。圖4-10是示波器仿真運(yùn)行后的界面,圖4-10 示波器運(yùn)行仿真后的界面,以通道a為例，“position”旋鈕用來調(diào)整波形的垂直位移，下面的旋鈕用來調(diào)整波形的幅度顯示比例，外面的黃色箭頭是粗調(diào)，里面的黃色小箭頭是細(xì)調(diào)，當(dāng)讀刻度時(shí)，應(yīng)把里層的箭頭順時(shí)針調(diào)到最右端。四個(gè)通道的

11、對(duì)應(yīng)旋鈕使用方法一樣。在“horizontal”下方的兩個(gè)旋鈕分別用來調(diào)整波形的水平位移和掃描頻率。當(dāng)用鼠標(biāo)單擊黑色的波形顯示區(qū)域后，也可以通過滾動(dòng)鼠標(biāo)滑輪來調(diào)整掃描頻率。其他旋鈕可保持原位不動(dòng)。 在運(yùn)行過程中如果關(guān)閉掉示波器，需要從主菜單【debug】中選取最下面【vsm oscilloscope】來重現(xiàn),在模擬電路中，單管共射放大器及負(fù)反饋是非常重要的內(nèi)容，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)通常合并在一塊電路板中來做。接下來我們討論單管共射放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)及動(dòng)態(tài)參數(shù)的調(diào)試與測(cè)量，最后來觀察兩級(jí)放大電路中負(fù)反饋帶來的影響。 單管共射放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)試 單管共射放大器的電路如圖4-12所示,4.1.2 單管共射放大器,圖4-12 單管共射放大器實(shí)驗(yàn)電路圖,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 將ui信號(hào)發(fā)生器調(diào)到f=1khz，幅值為5mv，設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)（調(diào)節(jié)rp直到輸出波形不失真），記錄此時(shí)的ib、ic、vce 改變輸入信號(hào)幅值，使其分別為10mv、20mv、30mv輸出將出現(xiàn)不同程度的非線性失真，用示波器觀察這3種情況的波形，當(dāng)輸入30mv時(shí)，輸出嚴(yán)重失真，說明共發(fā)射極放大電路僅適用于小信號(hào)放大。 測(cè)量放大電路的放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻（幅值為5mv,1）電壓放大倍數(shù)：au=uo/ui 從示波器的輸入輸出波形可求出電壓放大倍數(shù) 2）輸入電阻： ri=ui/ii 在輸入端串接一個(gè)電阻r=