1.Proteus8.0的使用(1)

2020/3/14龙从玉1Proteus8.0的使用（1）1、Proteus8.0的基本性能概述1.1、Proteus主要由两个设计系统及3D浏览器构成：1）ISIS.EXE（电路原理图设计系统）2）ARES.EXE（印刷电路版设计系统）Proteus8.0版的新主页（如图-1）。可从主页分别进入Proteus的设计系统或3D浏览器。本节内容为ISIS的使用。Proteus是英国Labcenter公司嵌入式系统仿真开发平台。其版本及其元器件的数据库升级更新及时。本版课件介绍的Proteus8.0Professional是2013年2月推出的专业版。2.2、ProteusISIS的主要性能特点：1）Proteus的电路原理图设计系统（ISIS）性能特点：Proteus的元件库：有分离元件、集成器件、还有多种带CPU的可编程序器件。既有理想元件模型。还有根据各种不同厂家及时更新的实际元件模型。2020/3/14龙从玉2主页ISISARES3D浏览器图-1Proteus8.0Professional的主页界面2020/3/14龙从玉32）Proteus的电路原理图设计系统的仿真实验功能：Proteus电路设计系统不仅能做电路基础实验、模拟电路实验与数字电路实验，而且能做单片机与接口实验。为课程设计与毕业设计提供综合系统仿真。由于Proteus的实际元件库以真实生产厂家的及时更新的参数建模，所以仿真分析与实验数据真实可信。在Proteus8.0的交互式仿真中，还能用直观地用颜色表示电压的大小，用箭头表示电流的方向。Proteus是目前在高校的实验教学中应用较多的软件。3）Proteus的印刷电路版设计系统(ARES)的性能特点：Proteus的印刷电路版设计系统同样采用年度更新升级，PCB的功能更加完备。目前，有关国际行业的ProteusARES不同等级认证考试，有利于大学生实验、实习实践及毕业就业的技术储备。另有Proteus8.0的使用(2)，讲解印刷电路版设计(ARES)。2020/3/14龙从玉42.1、Proteus8.0中ISIS的主窗口介绍：1）三大窗口：①编辑窗口、②器件工具窗口、③浏缆窗口。2）两大菜单：主菜单与辅助菜单（通用工具及专用工具）。2.2、主菜单简介:1）文件菜单：新建/加载/保存/打印。2）编辑菜单：取消/剪切/考贝/粘贴。3）浏览菜单：图纸网络设置/快捷工具选项。4）工具菜单：实时标注/自动放线/网络表生成/电气规则检查。5）设计菜单：设计属性编辑/添加/删除图纸/电源配置。6）图表分析菜单:传输特性/频率特性分析/编辑图形/运行分析。7）调试菜单：起动调试/复位调试。8）库操作菜单：器件封装库/编辑库管理。9）模板菜单：设置模板格式/加栽模板。10）系统菜单：设置运行环境/系统信息/文件路径。11）帮助菜单：帮助文件/设计实例。2、Proteus8.0中ISIS的介绍：2020/3/14文件(F)编辑(E)浏览(V)工具(T)设计(D)绘图(G)除错(D)库(L)模板(T)系统(S)帮助(H)龙从玉52.3、Proteus中ISIS的主窗口示意图ISIS系统通用菜单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ARES系统电气规则检查主菜单交互仿真按键元件清单2020/3/14龙从玉62.4、Proteus的主菜单示意图文件(F)编辑(E)浏览(V)工具(T)设计(D)绘图(G)调试(D)库(L)模板(T)系统(S)帮助(H)点击主菜单2020/3/14龙从玉7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。←放置器件引脚:有普通.反相.正时钟.反时钟.短引脚.总线。←放置图纸内部终端:有普通.输入.输出.双向.电源.接地.总线。←放置子电路:可将部分电路以子电路形式画在另一图纸上。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。←放置录放音设置:←放置电源.信号源:有直流电源,正弦信号源,脉冲信号源等。←放置电压电流探针:显示网络线上的电压或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。←图形正/反旋转。←图形垂直/水平翻转。2.5、Proteus辅助工具菜单示意图通用菜单2020/3/14龙从玉83.6、Proteus8.0元件库操作示图元件分类子分类厂商类别未定义模拟IC库电容库CMOS4000库联接器库数据转换器调试工具库二极管库ECL1000库电机库电感库拉氏变换库三相马达存储器库微处理器库混合模型库简单模型库运算放大库光电器件库PLC器件PLD及FPGA电阻库简单模拟器件扬声器库开关和继电器开关器件库热电子器件库传感器库晶体管库TTL74系列库TTL74ALS库TTL74AS库TTL74HC库TTL74HCT库TTL74LS库TTL74S库型号类型特性确认键元件图形符号预览元件PCB封装预览5552020/3/14龙从玉9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3、电路原理图设计流程与操作示范电路原理图设计流程如右图：3.1、建立设计文件：打开ISIS系统，选择合适(默认)类型，建立无标题文件，并在存储时命名即可。3.2、在模板菜单下设置：设计默认或修改规则、编辑文本风格、图形风格、图表颜色等模式。2020/3/14龙从玉10点击在编辑窗口双击左键放置器件对元件双击左键对元件双击右键删除元件编辑元件参数★对元件单击左键或右键★确定编辑对象3.3、选取并放置元器件与调试工具的操作1）选择并放置元器件（或编辑调试工具）：先从元件库（调试工具）中确认元器件（调试工具）至预览窗口，再在编辑窗口，点击鼠标左键，放置元器件或工具。2）改变元器件（或调试工具）的放置方向：对象在编辑窗口时，对器件先单击右键，再点击旋转键。--删除元器件（或工具）：在编辑窗口对要删除对象双击右键删除；--拖动元器件（或工具）：对要拖动对象，按住左键将对象拖到目的地。3）编辑元器件（或编辑调试工具）参数：对元件双击左键，编辑元件参数！对元件按住左键可拖动元件Q12N2222选取元件可从库操作进入！2020/3/14龙从玉11例1：编辑电阻参数从元件库中选定的电阻值是1K，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！3.6、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。3.5、放置连线，绘制电路图：①按左键点击第1个对象(元件)；②再按左键点击第2个对象(元件)，二者间就有自动连线了!3.4、编辑(修改)元件参数:按左键（或右键）选中对象，再按左键编辑(修改)元件参数。双击左键：确定并编辑参数。标号标称值类型PCB是否隐藏2020/3/14龙从玉12交互式仿真是主要用虚拟仪器（函数信号源、示波器、电压电流表等）实时调节、跟踪电路状态变化的仿真模式。1）电子仿真工具的分类：①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）；②常用开关/按键；③虚拟仪器有：示波器及各种信号源等，（虚拟仪器子在图表仿真时不可用）。4、Proteus8.0的电路交互式仿真电路仿真：就是利用电路软件建立数学模型，通过计算分析来表现电路工作状态的一种手段。按仿真类型分为交互式仿真（实时仿真）与图表分析仿真（非实时仿真）。4.1、Proteus8.0的电子仿真工具2020/3/14龙从玉132）激励信号源初始电平脉冲电平4、Proteus8.0电路的交互仿真①选择激励源类型；③激励信号源既可交互式仿真，也可做如扫频等图表分析仿真。②设置信号参数；2020/3/14龙从玉14④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：分BCD码和HEX两种。3）常用的开关/按键/数据拨码开关:★在交互式仿真中，可在系统菜单的动画选项中选择电压电流状态指示：①在交互式仿真中，有箭头表示电流方向。②在默认规则中数字引脚颜色表示电平；线段颜色表示电压大小;③可在默认规则的动画选项下，修改颜色所代表的电平、电压的含义！★利用调试工具中电压探针与电流探针，既可交互式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(键)：点击接通，放开断开。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4、Proteus8.0的电路仿真BUTTONSW1SW-SPSTSW-SPSTSW2SW-ROT-3SW-ROT300D!D!DBT10x07LOGICSTATELOGICTOGGLERTDBREAK-3四通道示波器信号发生器2020/3/14龙从玉15虚拟仪器列表1虚拟示波器2逻辑分析仪3定时/计数器4虚拟终端5SPI调制器6I2C调制器7信号发生器8模式发生器9DC电压表10DC电流表11AC电压表12AC电流表频率调节电压调节波形选择同步触发Y轴调节X轴调节时间/格电压/格X位移Y位移耦合输出4）虚拟仪器2020/3/14龙从玉16例1：一阶电路交互式仿真电容C0.1uABCD虚拟示波器图-5一阶电路响应测试电路8%可调电阻R10kAMFM+-虚拟信号源仿真实验步骤：1）在ISIS下创建仿真实验电路。①从元件库调用电路元件（基本元件参数可以修改）；②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）与实验电路组成交互式仿真测量电路。3）根据实验要求，在主窗口操作交互式仿真按键进行仿真。*4）有些参数也可从调试工具库中调用测试探针直接测试。4.2、Proteus8.0的交互式仿真操作实践2020/3/14龙从玉17RE21kRC3kRE133RL3kRB220kC110uCE220uC310uQ1901325%RB1200kSW2ABCD示波器AMFM+-信号源测量静态工作点：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VCC=12VUb=2.92VUe=2.27VUc=7.50VVCC=12VUb=2.9vUe=2.27VUc=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]例2：单管放大器的交互式仿真ui2020/3/14龙从玉185.1、电路图表分析（仿真）步骤:①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；②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；③在图表分析编辑框，设置相应项目与数据。④进行图表分析仿真，（如有设置错误，则返回编辑对话框修改）。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