Proteus的虚拟仿真工具的使用方法.ppt
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1、第二讲第二讲 Proteus的虚拟仿真工具的使用方法的虚拟仿真工具的使用方法 2.1 激励源激励源2.2 虚拟仪器虚拟仪器2.3 图表仿真图表仿真 vProteus ISIS软件提供了许多种类的虚拟仿软件提供了许多种类的虚拟仿真工具,给电路设计和分析带来了极大的方真工具,给电路设计和分析带来了极大的方便。便。vProteus ISIS的的VSM(Virtual Simulation Mode,虚拟仿真模式虚拟仿真模式),包括交互式动态仿,包括交互式动态仿真和基于图表的静态仿真。前者用于即时观真和基于图表的静态仿真。前者用于即时观看电路的仿真结果,仿真结果在仿真运行结看电路的仿真结果,仿真结果在
2、仿真运行结束后即消失;后者的仿真结果可随时刷新,束后即消失;后者的仿真结果可随时刷新,以图表的形式保留在图中,可供以后分析或以图表的形式保留在图中,可供以后分析或随图纸一起打印输出。随图纸一起打印输出。3.1 激激 励励 源源 激励源为电路提供输入信号。激励源为电路提供输入信号。Proteus ISIS 为用为用户提供了如表户提供了如表3-1所示的各种类型的激励源,允许对所示的各种类型的激励源,允许对其参数进行设置。其参数进行设置。3.1.1 直流信号发生器直流信号发生器 v直流信号发生器用来产生直流信号发生器用来产生模拟直流电压模拟直流电压或或电流电流。1.放置直流信号发生器放置直流信号发生
3、器(1)在在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标,出现如图按钮图标,出现如图3-1所示所示的所有激励源的名称列表。的所有激励源的名称列表。(2)用鼠标左键单击用鼠标左键单击“DC”,则在预览窗口出现直流,则在预览窗口出现直流信号发生器的符号,如图信号发生器的符号,如图3-1所示。所示。(3)在编辑窗口双击,则直流信号发生器被放置到原在编辑窗口双击,则直流信号发生器被放置到原理图编辑界面中。可使用镜像、翻转工具调整直流理图编辑界面中。可使用镜像、翻转工具调整直流信号发生器在原理图中的位置。信号发生器在原理图中的位置。2.直流信号
4、发生器属性设置直流信号发生器属性设置(1)在原理图编辑区中,用鼠标左键双击直流在原理图编辑区中,用鼠标左键双击直流信号发生器符号,出现如图信号发生器符号,出现如图3-2所示的属性所示的属性设置对话框。设置对话框。图3-1 激励源列表 图3-2 直流信号发生器属性对话框(2)默认为直流电压源,可以在右侧设置电压源的大小。默认为直流电压源,可以在右侧设置电压源的大小。(3)如果需要直流电流源,则在图如果需要直流电流源,则在图3-2中选中左侧下面的中选中左侧下面的“Current Source”,右侧自动出现电流值的标记,右侧自动出现电流值的标记,根据需要填写即可,如图根据需要填写即可,如图3-3所
5、示。所示。(4)单击单击“OK”按钮,完成属性设置按钮,完成属性设置。图3-3 直流信号发生器的属性设置3.1.2 正弦波信号发生器正弦波信号发生器 1.放置正弦波信号发生器放置正弦波信号发生器(1)在在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标,出现如图按钮图标,出现如图3-1所示的所示的所有激励源名称列表。所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击用鼠标左键单击“SINE”,则在预览窗口出现正弦,则在预览窗口出现正弦波信号发生器的符号。波信号发生器的符号。(3)在编辑窗口双击,则正弦波信号发生器被放置到原在编辑窗口双击,则正弦波信
6、号发生器被放置到原理图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置理图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。和方向进行调整。2.编辑正弦波信号发生器编辑正弦波信号发生器(1)双击原理图中的正弦波信号发生器符号,出现其属双击原理图中的正弦波信号发生器符号,出现其属性设置对话框,如图性设置对话框,如图3-4所示。正弦波信号发生器所示。正弦波信号发生器属性设置对话框中主要选项含义如下。属性设置对话框中主要选项含义如下。vOffset(Volts):补偿电压补偿电压,即正弦波的振荡中心电,即正弦波的振荡中心电平。平。vAmplitude(Volts):正弦波的三种:正弦波的三种幅值幅值标
7、记方法,标记方法,其中其中Amplitude为振幅,即半波峰值电压,为振幅,即半波峰值电压,Peak为为峰值电压,峰值电压,RMS为有效值电压,以上三个电压值选为有效值电压,以上三个电压值选填一项即可。填一项即可。vTiming:正弦波:正弦波频率频率的三种定义方法,其中的三种定义方法,其中Frequency(Hz)为频率,单位为赫兹;为频率,单位为赫兹;Period(Secs)为周期,单位为秒;这两项填一项即为周期,单位为秒;这两项填一项即可。可。Cycles/Graph为为占空比占空比,要单独设置。,要单独设置。vDelay:延时,指正弦波的:延时,指正弦波的相位相位,有两个选项,选,有两
8、个选项,选填一个即可。其中填一个即可。其中Time Delay(Secs)是时间轴的延是时间轴的延时,单位为秒;时,单位为秒;Phase(Degrees)为相位,单位为为相位,单位为度度。图3-4 正弦波信号发生器的属性设置(2)在在“Generator Name”中输入正弦波信号发生器的中输入正弦波信号发生器的名称,比如名称,比如“SINE SOURCE 1”,在相应的项目中,在相应的项目中设置相应的值。本例中使用两个正弦波发生器,各设置相应的值。本例中使用两个正弦波发生器,各参数设置如表参数设置如表3-2所示所示。(3)单击单击“OK”按钮,完成设置。按钮,完成设置。(4)用示波器观察两个
9、信号,连线如图用示波器观察两个信号,连线如图3-5所示。所示。(5)示波器显示的图形如图示波器显示的图形如图3-6所示。所示。图3-5 正弦波信号发生器与示波器的连接图3-6 示波器显示的正弦波信号波形3.1.3 脉冲发生器脉冲发生器 v脉冲发生器能产生脉冲发生器能产生各种周期的输入信号各种周期的输入信号,如方波、,如方波、锯齿波、三角波及单周期短脉冲。锯齿波、三角波及单周期短脉冲。1.放置脉冲发生器放置脉冲发生器(1)在在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标,出现如图按钮图标,出现如图3-1所示的所示的所有激励源名称列表。所
10、有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击用鼠标左键单击“PULSE”,则在预览窗口出现脉,则在预览窗口出现脉冲发生器的符号。冲发生器的符号。(3)在编辑窗口双击,则脉冲发生器被放置到原理图编在编辑窗口双击,则脉冲发生器被放置到原理图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置和方向辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。进行调整。2.编辑脉冲发生器编辑脉冲发生器(1)双击原理图中的脉冲发生器符号,出现脉冲发生器双击原理图中的脉冲发生器符号,出现脉冲发生器的属性设置对话框,如图的属性设置对话框,如图3-7所示。所示。其中,主要参数说明如下。其中,主要参数说明如下。vInitial(Low
11、)Voltage:初始:初始(低低)电压值。电压值。vInitial(High)Voltage:初始:初始(高高)电压值。电压值。vStart(Secs):起始时刻。:起始时刻。vRise time(Secs):上升时间。:上升时间。vFall time(Secs):下降时间。:下降时间。vPulse Width:脉冲宽度。有两种设置方法:脉冲宽度。有两种设置方法:Pulse Width(Secs)指定脉冲宽度,指定脉冲宽度,Pulse Width(%)指定指定占空比。占空比。vFrequency/Period:频率或周期。:频率或周期。vCurrent Source:脉冲发生器的电流值设置。
12、:脉冲发生器的电流值设置。(2)在图在图3-7中的中的“Generator Name”中输入脉冲发生中输入脉冲发生器的名称,并在相应的项目中输入合适的值。器的名称,并在相应的项目中输入合适的值。(3)设置完成后,单击设置完成后,单击“OK”按钮。按钮。(4)可用上述讲到的与正弦波类似的方法用示波器观看可用上述讲到的与正弦波类似的方法用示波器观看脉冲发生器的波形。脉冲发生器的波形。图3-7 脉冲发生器属性对话框3.1.4 指数脉冲发生器指数脉冲发生器 1.放置指数脉冲发生器放置指数脉冲发生器(1)在在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的环境中单击工具箱中的“Generator Mode”
13、按钮图标,出现如图按钮图标,出现如图3-1所示的所示的所有激励源名称列表。所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击用鼠标左键单击“EXP”,则在预览窗口出现指数,则在预览窗口出现指数脉冲发生器的符号。脉冲发生器的符号。(3)在编辑窗口双击,则指数脉冲发生器被放置到原理在编辑窗口双击,则指数脉冲发生器被放置到原理图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置和图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。方向进行调整。2.编辑指数脉冲发生器编辑指数脉冲发生器(1)双击原理图中的指数脉冲发生器符号,出现指数脉双击原理图中的指数脉冲发生器符号,出现指数脉冲发生器的属性设置对话框,如图冲发生器
14、的属性设置对话框,如图3-8所示。所示。图3-8 指数脉冲发生器属性对话框其中,主要参数说明如下。其中,主要参数说明如下。vInitial(Low)Voltage:初始:初始(低低)电压值。电压值。vInitial(High)Voltage:初始:初始(高高)电压值。电压值。vRise start time(Secs):上升沿起始时刻。:上升沿起始时刻。vRise time constant(Secs):上升沿持续时间。:上升沿持续时间。vFall start time(Secs):下降沿起始时刻。:下降沿起始时刻。vFall time constant(Secs):下降沿持续时间。:下降沿持
15、续时间。(2)在图在图3-8中的中的“Generator Name”中输入指数脉冲中输入指数脉冲发生器的名称,并在相应的项目中输入合适的值。发生器的名称,并在相应的项目中输入合适的值。(3)设置完成后,单击设置完成后,单击“OK”按钮。按钮。(4)用仿真图表观测输出波形。单击工具箱中的仿真图用仿真图表观测输出波形。单击工具箱中的仿真图表表“Simulation Graph”按钮,在对象选择器中将出现各种仿真分析所需的按钮,在对象选择器中将出现各种仿真分析所需的图表类型,如图图表类型,如图3-9所示。所示。(5)用鼠标单击选择图用鼠标单击选择图3-9中的中的“ANALOGUE”项,即模项,即模拟
16、波形,此时不出现对话框。在原理图编辑区单击拟波形,此时不出现对话框。在原理图编辑区单击鼠标左键拖动出一个矩形框,则出现仿真图表的基鼠标左键拖动出一个矩形框,则出现仿真图表的基本框架,如图本框架,如图3-10所示。所示。图3-9 仿真图表的类型 图3-10 拖出的仿真图表框架(6)在图在图3-10中双击,出现如图中双击,出现如图3-11所示的图表设置对所示的图表设置对话框。把其中的话框。把其中的“Stop time”改为改为6(秒秒)。(7)单击工具箱中的单击工具箱中的“Terminals Mode”按钮,在对象按钮,在对象选择器中将出现各种终端,如图选择器中将出现各种终端,如图3-12所示。选
17、择所示。选择“DEFAULT”缺省项,然后放置到原理图编辑区中。缺省项,然后放置到原理图编辑区中。图3-11 仿真图表设置对话框 图3-12 终端工具(8)把终端与指数脉冲发生器连接在一起,然后把原理把终端与指数脉冲发生器连接在一起,然后把原理图中指数脉冲发生器图中指数脉冲发生器拖动到仿真图表中拖动到仿真图表中(鼠标右键拖鼠标右键拖动快捷方式动快捷方式),图表中出现,图表中出现“EXP SOUCE”的名称,的名称,同时有白色的竖线分区出现,如图同时有白色的竖线分区出现,如图3-13所示。所示。(9)按空格键进行图表仿真,在图表框中出现指数脉冲按空格键进行图表仿真,在图表框中出现指数脉冲发生器的
18、波形,如图发生器的波形,如图3-14所示。所示。改变指数脉冲的参数后,再按空格键,可以重新生改变指数脉冲的参数后,再按空格键,可以重新生成新的波形。成新的波形。图3-13 终端与指数脉冲发生器的连接 图3-14 指数脉冲发生器的图表仿真波形3.1.5 单频率调频波发生器单频率调频波发生器 1.放置单频率调频波发生器放置单频率调频波发生器(1)在在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标,出现如图按钮图标,出现如图3-1所示的所示的所有激励源名称列表。所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击用鼠标左键单击“SFFM”,则在预览窗口出
19、现单频,则在预览窗口出现单频率调频波发生器的符号。率调频波发生器的符号。(3)在编辑窗口双击,则单频率调频波发生器被放置到在编辑窗口双击,则单频率调频波发生器被放置到原理图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位原理图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。置和方向进行调整。2.编辑单频率调频波发生器编辑单频率调频波发生器(1)双击原理图中的单频率调频波发生器符号,出现双击原理图中的单频率调频波发生器符号,出现 单频率调频波发生器的属性设置对话框,如图单频率调频波发生器的属性设置对话框,如图3-15所示。所示。其中,主要参数说明如下:其中,主要参数说明如下:vOffset:电压偏
20、置值:电压偏置值VOvAmplitude:电压幅值:电压幅值VA。vCarrier Freq:载波频率:载波频率fC。vModulation Index:调制指数:调制指数MDI。vSignal Freq:信号频率:信号频率fS。v经调制后,输出信号为经调制后,输出信号为(2)在图在图3-15中的中的“Generator Name”中输入脉冲发中输入脉冲发生器的名称,并在相应的项目中输入合适的值。生器的名称,并在相应的项目中输入合适的值。(3)设置完成后,单击设置完成后,单击“OK”按钮。按钮。(4)用仿真图表观测输出波形。参照用仿真图表观测输出波形。参照3.1.4节中的方法,节中的方法,得到
21、如图得到如图3-16所示的波形。所示的波形。图3-15 单频率调频波发生器属性设置对话框 图3-16 单频率调频波发生器图表仿真波形3.1.6 分段线性激励源分段线性激励源 1.放置分段线性激励源放置分段线性激励源(1)在在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标,出现如图按钮图标,出现如图3-1所示的所示的所有激励源名称列表。所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击用鼠标左键单击“PWLIN”,则在预览窗口出现分,则在预览窗口出现分段线性激励源的符号。段线性激励源的符号。(3)在编辑窗口双击,则分段线性激励源被放置到原理在编辑窗
22、口双击,则分段线性激励源被放置到原理图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置和图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。方向进行调整。2.编辑分段线性激励源编辑分段线性激励源(1)双击原理图中的分段线性激励源符号,出现分段线双击原理图中的分段线性激励源符号,出现分段线性激励源的属性设置对话框,如图性激励源的属性设置对话框,如图3-17所示。所示。图3-17 分段线性激励源属性设置对话框其中,主要参数说明如下。其中,主要参数说明如下。Time/Voltages项项 用于显示波形,用于显示波形,X轴为时间轴,轴为时间轴,Y轴为电压轴。单击轴为电压轴。单击右上的三角按钮,可弹出放大
23、了的曲线编辑界面。右上的三角按钮,可弹出放大了的曲线编辑界面。Scaling项项vX Mir:横坐标:横坐标(时间时间)最小值显示。最小值显示。vX Ma:横坐标:横坐标(时间时间)最大值显示。最大值显示。vY Mir:纵坐标:纵坐标(时间时间)最小值显示。最小值显示。vY Ma:纵坐标:纵坐标(时间时间)最大值显示。最大值显示。vMinimum:最小上升:最小上升/下降时间。下降时间。(2)在打开的分段线性激励源的图形编辑区中,用鼠标在打开的分段线性激励源的图形编辑区中,用鼠标左键在任意点单击,则完成从原点到该点的一段直左键在任意点单击,则完成从原点到该点的一段直线,再把鼠标向右移动,在任意
24、位置单击,又出现线,再把鼠标向右移动,在任意位置单击,又出现一连接的直线段,可编辑为自己满意的分段激励源一连接的直线段,可编辑为自己满意的分段激励源曲线,如图曲线,如图3-18所示。所示。(3)用仿真图表可以观察到和编辑的图形一样的曲线,用仿真图表可以观察到和编辑的图形一样的曲线,如图如图3-19所示。所示。图3-18 分段线性激励源的任意图形编辑图3-19 分段线性激励源的图表仿真波形3.1.7 FILE信号发生器信号发生器 1.放置放置FILE信号发生器信号发生器(1)在在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的环境中单击工具箱中的“Generator Mode”按钮图标,出现如图按钮
25、图标,出现如图3-1所示的所示的所有激励源名称列表。所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击用鼠标左键单击“FILE”,则在预览窗口出现,则在预览窗口出现FILE信号发生器的符号。信号发生器的符号。(3)在编辑窗口双击,则在编辑窗口双击,则FILE信号发生器被放置到原信号发生器被放置到原理图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置理图编辑界面中,可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。和方向进行调整。2.编辑编辑FILE信号发生器信号发生器(1)双击原理图中的双击原理图中的FILE信号发生器符号,出现信号发生器符号,出现FILE信号发生器的属性设置对话框,如图信号发生器的属性设置对话框,如
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