2019/6/12,龍從玉,1,Proteus8.0的使用（1）,1、Proteus8.0的基本性能概述,1.1、Proteus主要由兩個設計系統(tǒng)及3D瀏覽器構(gòu)成： 1）ISIS.EXE（電路原理圖設計系統(tǒng)） 2）ARES.EXE（印刷電路版設計系統(tǒng)） Proteus8.0版的新主頁（如圖-1）?？蓮闹黜摲謩e進入Proteus的設計系統(tǒng)或3D瀏覽器。本節(jié)內(nèi)容為ISIS的使用。,Proteus是英國Labcenter公司嵌入式系統(tǒng)仿真開發(fā)平臺。其版本及其元器件的數(shù)據(jù)庫升級更新及時。本版課件介紹的Proteus 8.0 Professional是2013年2月推出的專業(yè)版。,2.2、Proteus ISIS的主要性能特點： 1） Proteus的電路原理圖設計系統(tǒng)（ISIS）性能特點： Proteus的元件庫：有分離元件、集成器件、還有多種帶CPU的可編程序器件。既有理想元件模型。還有根據(jù)各種不同廠家及時更新的實際元件模型。,2019/6/12,龍從玉,2,主頁,ISIS,ARES,3D瀏覽器,圖-1 Proteus 8.0 Professional的主頁界面,2019/6/12,龍從玉,3,2）Proteus的電路原理圖設計系統(tǒng)的仿真實驗功能： Proteus電路設計系統(tǒng)不僅能做電路基礎實驗、模擬電路實驗與數(shù)字電路實驗，而且能做單片機與接口實驗。為課程設計與畢業(yè)設計提供綜合系統(tǒng)仿真。 由于Proteus的實際元件庫以真實生產(chǎn)廠家的及時更新的參數(shù)建模，所以仿真分析與實驗數(shù)據(jù)真實可信。 在Proteus8.0的交互式仿真中，還能用直觀地用顏色表示電壓的大小，用箭頭表示電流的方向。 Proteus是目前在高校的實驗教學中應用較多的軟件。,3）Proteus的印刷電路版設計系統(tǒng)(ARES)的性能特點： Proteus的印刷電路版設計系統(tǒng)同樣采用年度更新升級，PCB的功能更加完備。目前，有關國際行業(yè)的Proteus ARES不同等級認證考試，有利于大學生實驗、實習實踐及畢業(yè)就業(yè)的技術(shù)儲備。 另有Proteus8.0的使用(2)，講解印刷電路版設計 (ARES)。,2019/6/12,龍從玉,4,2.1、Proteus8.0中ISIS的主窗口介紹： 1）三大窗口：編輯窗口、器件工具窗口、瀏纜窗口。 2）兩大菜單：主菜單與輔助菜單（通用工具及專用工具）。 2.2、主菜單簡介 : 1）文件菜單： 新建/加載/保存/打印。 2）編輯菜單：取消/剪切/考貝/粘貼。 3）瀏覽菜單：圖紙網(wǎng)絡設置/快捷工具選項。 4）工具菜單： 實時標注/自動放線/網(wǎng)絡表生成/電氣規(guī)則檢查。 5）設計菜單： 設計屬性編輯/添加/刪除圖紙/電源配置。 6）圖表分析菜單: 傳輸特性/頻率特性分析/編輯圖形/運行分析 。 7）調(diào)試菜單：起動調(diào)試/復位調(diào)試。 8）庫操作菜單：器件封裝庫/編輯庫管理。 9）模板菜單：設置模板格式/加栽模板。 10）系統(tǒng)菜單：設置運行環(huán)境/系統(tǒng)信息/文件路徑。 11）幫助菜單：幫助文件/設計實例。,2、Proteus8.0中ISIS的介紹：,2019/6/12,文件(F)編輯(E)瀏覽(V)工具(T) 設計(D)繪圖(G)除錯(D) 庫(L)模板(T)系統(tǒng)(S)幫助(H),龍從玉,5,2.3、Proteus中ISIS的主窗口示意圖,ISIS系統(tǒng),通用菜單,專用工具 菜單,電路編輯窗口,坐標原點,瀏覽窗口,器件工具列表窗口,ARES系統(tǒng),電氣 規(guī)則 檢查,主菜單,交互仿真按鍵,元件清單,2019/6/12,龍從玉,6,2.4、Proteus的主菜單示意圖,文件(F)編輯(E)瀏覽(V)工具(T) 設計(D) 繪圖(G) 調(diào)試(D) 庫(L) 模板(T) 系統(tǒng)(S) 幫助(H),點擊主菜單,2019/6/12,龍從玉,7,主菜單,編 輯 工 具,點擊鼠標: 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,點擊左鍵放置器件。 標注聯(lián)接點: 當兩條連線交叉時,放個接點表示連通。 標志網(wǎng)絡線標號:電路聯(lián)線可用網(wǎng)絡標號代替,相同標號的線是相同的。 放置文本說明: 是對電路的說明,與電路仿真無關! 放置總線: 當多線并行簡化聯(lián)線,用總線標示。 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。 放置子電路: 可將部分電路以子電路形式畫在另一圖紙上。,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。 放置錄放音設置: 放置電源.信號源: 有直流電源,正弦信號源,脈沖信號源等。 放置電壓電流探針: 顯示網(wǎng)絡線上的電壓或串聯(lián)在指定的網(wǎng)絡線上顯示電流值。 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: 移動鼠標到圓心,按下左鍵拖動,釋放后完成。 放置圓弧線: 鼠標移到起點,按下左鍵拖動,釋放后調(diào)整弧長,點擊鼠標完成。 畫閉合多邊形: 鼠標移到起點,點擊產(chǎn)生折點,閉合后完成。 放置文字標簽: 在編輯框放置說明文本標簽。 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.標簽引腳名.引腳號。 圖形正/反旋轉(zhuǎn)。 圖形垂直/水平翻轉(zhuǎn)。,2.5、Proteus輔助工具菜單示意圖,通用菜單,2019/6/12,龍從玉,8,3.6、Proteus8.0元件庫操作示圖,元件分類,子分類,廠商,類別 未定義 模擬IC庫 電容庫CMOS4000庫聯(lián)接器庫 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器 調(diào)試工具庫,二極管庫 ECL1000庫 電機庫 電感庫 拉氏變換庫 三相馬達 存儲器庫 微處理器庫 混合模型庫 簡單模型庫 運算放大庫 光電器件庫 PLC器件,PLD及FPGA 電 阻 庫 簡單模擬器件 揚聲器庫 開關和繼電器 開關器件庫 熱電子器件庫 傳感器庫 晶體管庫 TTL74系列庫 TTL74ALS庫TTL74AS庫 TTL74HC庫TTL74HCT庫TTL74LS庫TTL74S庫,型號 類型 特性,確認鍵,元件圖形符號預覽,元件PCB封裝預覽,555,2019/6/12,龍從玉,9,開始,新建設計文檔,設置編輯環(huán)境,放置元器件,原理圖布線,建立網(wǎng)絡表,電氣檢查,是否合格,調(diào)整,結(jié)束,否,是,3、電路原理圖設計流程與操作示范,電路原理圖設計流程如右圖：,3.1、建立設計文件：打開ISIS系統(tǒng)，選擇合適(默認)類型，建立無標題文件，并在存儲時命名即可。,3.2、在模板菜單下設置：設計默認或修改規(guī)則、編輯文本風格、圖形風格、圖表顏色等模式。,2019/6/12,龍從玉,10,點擊,在編輯窗口雙擊左鍵,放置器件,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 單擊左鍵或右鍵,確定 編輯對象,3.3、選取并放置元器件與調(diào)試工具的操作,1）選擇并放置元器件（或編輯調(diào)試工具）： 先從元件庫（調(diào)試工具）中確認元器件（調(diào)試工具）至預覽窗口，再在編輯窗口，點擊鼠標左鍵，放置元器件或工具。 2）改變元器件（或調(diào)試工具）的放置方向：對象在編輯窗口時，對器件先單擊右鍵，再點擊旋轉(zhuǎn)鍵。 -刪除元器件（或工具）：在編輯窗口對要刪除對象雙擊右鍵刪除； -拖動元器件（或工具）：對要拖動對象，按住左鍵將對象拖到目的地。,3）編輯元器件（或編輯調(diào)試工具）參數(shù)： 對元件雙擊左鍵，編輯元件參數(shù)！,對元件 按住左鍵 可拖動元件,選取元件可從庫操作進入！,2019/6/12,龍從玉,11,例1：編輯電阻參數(shù) 從元件庫中選定的電阻值是1K，可雙擊左鍵，在元件參數(shù)對話框中將其改為10K! 當然也可選擇隱藏器件的部分參數(shù)！,3.6、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。,3.5、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!,3.4 、編輯(修改)元件參數(shù): 按左鍵（或右鍵）選中對象， 再按左鍵編輯(修改)元件參數(shù)。 雙擊左鍵：確定并編輯參數(shù)。,2019/6/12,龍從玉,12,交互式仿真是主要用虛擬儀器（函數(shù)信號源、示波器、電壓電流表等）實時調(diào)節(jié)、跟蹤電路狀態(tài)變化的仿真模式。,1）電子仿真工具的分類： 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/按鍵 ； 虛擬儀器有：示波器及各種信號源等，（虛擬儀器子在圖表仿真時不可用）。,4、Proteus8.0的電路交互式仿真,電路仿真：就是利用電路軟件建立數(shù)學模型，通過計算分析來表現(xiàn)電路工作狀態(tài)的一種手段。 按仿真類型分為交互式仿真（實時仿真）與圖表分析仿真（非實時仿真）。,4.1、Proteus8.0的電子仿真工具,2019/6/12,龍從玉,13,2）激勵信號源,初始電平 脈沖電平,4、Proteus8.0電路的交互仿真,選擇激勵源類型；,激勵信號源既可交互式仿真，也可做如掃頻等圖表分析仿真。,設置信號參數(shù)；,2019/6/12,龍從玉,14,邏輯數(shù)據(jù)：點擊一次改變狀態(tài)，啟動前可設置常態(tài)。 邏輯脈沖：點擊一次輸出一脈沖，啟動前可設置常態(tài)。 邏輯數(shù)據(jù)產(chǎn)生器：分BCD碼和HEX兩種。,3）常用的開關/按鍵/數(shù)據(jù)撥碼開關:,在交互式仿真中，可在系統(tǒng)菜單的動畫選項中選擇電壓電流狀態(tài)指示： 在交互式仿真中，有箭頭表示電流方向。 在默認規(guī)則中數(shù)字引腳顏色表示電平；線段顏色表示電壓大小; 可在默認規(guī)則的動畫選項下，修改顏色所代表的電平、電壓的含義！,利用調(diào)試工具中電壓探針與電流探針，既可交互式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！,開關和繼電器庫,復位開關(鍵)：點擊接通，放開斷開。 乒乓開關：點擊接通，再點擊斷開。 多狀態(tài)開關：點擊一次改變一個狀態(tài)。,調(diào)試工具庫 數(shù)字邏輯工具,4、Proteus8.0的電路仿真,四通道示波器,信號發(fā)生器,2019/6/12,龍從玉,15,虛擬儀器列表 1 虛擬示波器 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,頻率調(diào)節(jié),電壓調(diào)節(jié),波形選擇,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,輸出,4 ）虛擬儀器,2019/6/12,龍從玉,16,例1：一階電路交互式仿真,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）與實驗電路組成交互式仿真測量電路。,3）根據(jù)實驗要求，在主窗口操作交互式仿真按鍵進行仿真。,*4）有些參數(shù)也可從調(diào)試工具庫中調(diào)用測試探針直接測試。,4.2、Proteus8.0的交互式仿真操作實踐,2019/6/12,龍從玉,17,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 VCC=12V Ub=2.92V Ue=2.27V Uc=7.50V,VCC =12V,Ub=2.9v,Ue=2.27V,Uc=7.5V,單管放大器實時仿真 測量靜態(tài)工作點； 測量電壓增益； 測量輸入電阻/輸出電阻; * 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,例2 ：單管放大器的交互式仿真,ui,2019/6/12,龍從玉,18,5.1、電路圖表分析（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置相應測量探針，并將探針添加到分析圖表中； 在圖表分析編輯框，設置相應項目與數(shù)據(jù)。 進行圖表分析仿真，（如有設置錯誤，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,5.2、圖表分析注意事項: 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。 虛擬儀器在圖表頻率分析中會提示錯誤！,5、圖表分析（仿真）操作說明,2019/6/12,龍從玉,19,5.3、例3：一階電路響應的圖表分析,3,一階電路圖表分析步驟： 1）在電路上添加激勵信號源(除去虛擬儀器)； 2）在電路測試點添加電壓測試探針； 3）從圖表圖標中選取模擬仿真表。,2）測試探針也可通過圖表；對話框添加。 4）設置模擬仿真起始與結(jié)束時間； 5）點擊運行框分析運行進行。,2,4,5,1,2,2019/6/12,龍從玉,20,uoc,uo,輸入電阻： Ri= R*ui/(us ui),2019/6/12,龍從玉,21,頻率特性分析可選用： 1.頻率分析圖表， 如右上圖表。 2 .交流掃頻分析表。 如右下圖。 在圖表中X軸：頻率； 左Y軸：幅頻曲線 電壓增益單位：dB 右Y軸：相頻曲線 角度單位：度。,5.4、頻率特性分析 功能：測量電路的頻率響應,2019/6/12,龍從玉,22,5.5、傳輸（轉(zhuǎn)移）特性分析,例6：三極管的輸出特性的圖表分析 三極管電流IC為Y軸；在圖表中添加IC。 變量1電壓VCE為X軸； 變量2基極電壓(流)用于生成分立曲線。,點擊圖表中仿真運行圖表，產(chǎn)生三極管輸出特性曲線。,2019/6/12,龍從玉,23,6.1、在Proteus 8.0的ISIS系統(tǒng)幫助菜單中，對電路原理圖設計與仿真的各部分均有較詳細的說明，可以幫助你進行電路原理圖的設計。 6.2、在Proteus 8.0的ISIS系統(tǒng)的幫助菜單中，對各種不同的電路原理圖都有正確的設計圖例可供參考。 6.3、只有加強練習，才能掌握電路原理圖設計的步驟與方法，學好Proteus 8.0的ISIS（電路原理圖設計與仿真），才能進一步學習并掌握Proteus 8.0的ARES（印刷電路版的設計）。,6、運用Proteus 8.0的幫助菜單輔助自學,2019/6/12,龍從玉,24,7.1、Proteus軟件的來源與升級更新： 電工電子實驗中心的機房較早安裝使用的是購買的proteus7.1的網(wǎng)絡版軟件。許多師生個人計算機安裝的是下載Proteus的破解升級版。本版課間所述的 Proteus 8.0 Professional也可從網(wǎng)上下載，用于學習Proteus。 7.2 、 Proteus 8.0 Professional安裝的注意事項： 1）解壓Proteus安裝文件包前，要關閉殺毒軟件。（因其中的破解文件可能被誤認為木馬被刪除）。 2）若要漢化菜單，請在此前備份英文菜單，供需要時還原Proteus的英文菜單。（若漢化菜單后可能使某些對話框的編輯功能喪失）。,7、Proteus 8.0 Professional的安裝,2019/6/12,龍從玉,25,7.3、Proteus8.0的Professional的安裝演示：,1）下載Proteus8.0軟件壓縮包并解壓，運行“Setup.exe“安裝程序，溝選“I accept the terms of”之類的選項框，點“Next”彈出如下界面，選擇第一個“Use a locally installed license key ” ，意思是說使用本地的受權(quán)文件。,3）點擊“Browse For Key File”，找到解壓包的Crack目錄下的LICENCE.lxk文件，點擊“Install”按鈕后，在彈出的提示框點“是”按鈕。界面如右下圖：,2）點擊“Next”-“Next”兩下，彈出界面如左下圖:,2019/6/12,龍從玉,26,4）點擊“ Close”關閉，彈出左下圖界面，意思是問要不要導入Proteus 7的配置文件，可選中全部三項。,5）點擊“Next”后，再點擊“Typical” ，選擇典型安裝模式，如右上圖所示。,6）然后按提示操作，點擊“Next”，直到安裝結(jié)束。,注意： *以下兩步操作是軟件的破解步驟，是軟件能否供學習使用的關鍵。,2019/6/12,龍從玉,27,*7）找到解壓包的Crack目錄下的“Bin”文件夾，復制整個文件夾到proteus8.0的安裝目錄，一般為“C:Program FilesLabcenter ElectronicsProteus 8 Professional”。,*8）找到解壓包的Crack目錄下的“MODELS”文件夾， *對Xp用戶：復制整個文件夾到“C:Documents and SettingsAll UsersApplication DataLabcenter ElectronicsProteus 8 Professional”目錄； *對win7用戶：將“MODELS”復制到“C:UsersAll UsersLabcenter ElectronicsProteus 8 Professional”目錄。,9）安裝破解完成。,注意：“C:Documents and SettingsAll UsersApplication Data”一般會隱藏的，如果無法找到，請在工具菜單-文件夾選擇-查看-勾選“顯示所有文件和文件夾”。,2019/6/12,長江大學 龍從玉,28,8、Proteus8.0的使用練習題,練習1：疊加定理的驗證,結(jié)論：對線性電路， 電壓電流適用疊加定理；但功率不適用疊加定理。,疊加定理 在線性電路中，當多個獨立源作用時任一支路的電壓電流等于各獨立源單獨作用時的電壓電流的代數(shù)和。,提示：PR3=(VR3)2/R3,2019/6/12,長江大學 龍從玉,29,練習2：按下圖構(gòu)成RC串聯(lián)電路，其中R=2K、C=0.1uF。分別用激勵信號源和虛擬信號發(fā)生器輸出VPP=4V、f=1K的正弦信號。用虛擬示波器測量信號電壓及相位差。,