14讲proteus实验一RC低通滤波器频率分析及非线性元件特性分析课稿.ppt

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1、Proteus实验一:RC低通滤波器频率分低通滤波器频率分析及非线性元件特性分析析及非线性元件特性分析14周n一、实验内容：一、实验内容：n1、熟练使用、熟练使用proteus软件；软件；n2、非线性元件、非线性元件-二极管特性分析；二极管特性分析；n3、RC低通滤波器频率分析；低通滤波器频率分析；n二、实验要求及目的：二、实验要求及目的：n 1、能够熟练使用能够熟练使用proteus软件，以及能熟练使用软件，以及能熟练使用图表仿真工具。图表仿真工具。n 2、能对二极管非线性元件的特性分析，以及、能对二极管非线性元件的特性分析，以及RC低通低通滤波器频率分析。滤波器频率分析。三、实验原理讲解三

2、、实验原理讲解n Proteus Proteus系统包括系统包括.ISIS.EXE.ISIS.EXE（电路原理图设计（电路原理图设计.电路原电路原理仿真），理仿真），ARES.EXEARES.EXE（印刷电路版设计）两个主要程序三大（印刷电路版设计）两个主要程序三大基本功能基本功能一、系统介绍一、系统介绍主菜单主菜单通用工具通用工具菜单菜单1.Proteus的主界面简介的主界面简介专用专用工具工具菜单菜单PCB电路电路电路编辑窗口电路编辑窗口坐坐标标原原点点浏览浏览窗口窗口器件器件工具工具列表列表窗口窗口仿真按键仿真按键主菜单主菜单编编辑辑工工具具点击鼠标点击鼠标:点击此键可取消左键的放置功能

3、点击此键可取消左键的放置功能,但可编辑对象但可编辑对象.选择元器件选择元器件:在元件表选中器件在元件表选中器件,在编辑窗中移动鼠标在编辑窗中移动鼠标,点击左键放置器件点击左键放置器件.标注联接点标注联接点:当两条连线交叉时当两条连线交叉时,放个接点表示连通放个接点表示连通.标志网络线标号标志网络线标号:电路联线可用网络标号代替电路联线可用网络标号代替,相同标号的线是相同的相同标号的线是相同的.放置文本说明放置文本说明:是对电路的说明是对电路的说明,与电路仿真无关与电路仿真无关!放置总线放置总线:当多线并行简化联线当多线并行简化联线,用总线标示用总线标示.放置子电路放置子电路:可将部分电路以子电

4、路形式画在另一图纸上可将部分电路以子电路形式画在另一图纸上.放置器件引脚放置器件引脚:有普通有普通.反相反相.正时钟正时钟.反时钟反时钟.短引脚短引脚.总线总线放置图纸内部终端放置图纸内部终端:有普通有普通.输入输入.输出输出.双向双向.电源电源.接地接地.总线总线.调调试试工工具具放置分析图放置分析图:有模拟有模拟.数字数字.混合混合.频率特性频率特性.传输特性传输特性.噪声分析等噪声分析等.放置录音机放置录音机:可录可录/放声音文件放声音文件.放置电源放置电源.信号源信号源:有直流电源有直流电源,正弦信号源正弦信号源,脉冲信号源等脉冲信号源等.放置电压探针放置电压探针:显示网络线上的电压显

5、示网络线上的电压.放置电流探针放置电流探针:串联在指定的网络线上串联在指定的网络线上,显示电流值显示电流值.放置虚拟仪器放置虚拟仪器:有示波器有示波器.计数器计数器.RS232终端终端.SPI调试器调试器.I2C调试器调试器.信号发生器信号发生器.图形发生器图形发生器.直流电压表直流电压表.直流电流表直流电流表,交流电压表交流电压表.交流电流表交流电流表.图图形形工工具具放置各种线放置各种线:有器件有器件.引脚引脚.端口端口.图形线图形线.总线等总线等放置矩形框放置矩形框:移动鼠标到框的一角移动鼠标到框的一角,按下左键拖动按下左键拖动,释放后完成释放后完成.放置圆形框放置圆形框:移动鼠标到圆心

6、移动鼠标到圆心,按下左键拖动按下左键拖动,释放后完成释放后完成.放置圆弧线放置圆弧线:鼠标移到起点鼠标移到起点,按下左键拖动按下左键拖动,释放后调整弧长释放后调整弧长,点击鼠标完成点击鼠标完成.画闭合多边形画闭合多边形:鼠标移到起点鼠标移到起点,点击产生折点点击产生折点,闭合后完成闭合后完成.放置文字标签放置文字标签:在编辑框放置说明文本标签在编辑框放置说明文本标签.放置特殊图形放置特殊图形:可在库中选择各种图形可在库中选择各种图形放置特殊节点放置特殊节点:可有原点可有原点.节点节点.标签引脚名标签引脚名.引脚号引脚号.3.Proteus选择图标简介选择图标简介4.Proteus元件库简介元件

7、库简介搜索关键词搜索关键词元件分类元件分类子分类子分类厂商厂商连接器连接器.插头插座库插头插座库 数据转换数据转换ADC.DAC 调试工具库调试工具库 可编程逻辑器件可编程逻辑器件 电电 阻阻 简单模拟器件简单模拟器件 扬声器扬声器.音响器件音响器件555模拟集成电路库模拟集成电路库电容库电容库CMOS4000库库二极管库二极管库ECL1000库库电机库电机库电感库电感库拉普拉斯变换库拉普拉斯变换库存储器库存储器库微处理器库微处理器库混合类型库混合类型库简单模式库简单模式库运算放大库运算放大库光电器件库光电器件库开关和继电器开关和继电器开关器件库开关器件库热电子器件库热电子器件库晶体管库晶体管

8、库晶体管库晶体管库TTL74系列库系列库TTL74LS系列库系列库型号型号类型类型特性特性元件图形元件图形符号预览符号预览元件元件PCB封装预览封装预览确认键确认键5551.1.建立设计文件建立设计文件:打开打开ISISISIS系统系统,建立文件；建立文件；2.2.放置元件放置元件1选择放置选择放置元件按钮元件按钮2选择元件类型选择元件类型注：选元件时，要确认元件从元件库调至器件窗口。注：选元件时，要确认元件从元件库调至器件窗口。二二.电路原理图设计过程电路原理图设计过程3 3、对元件进行编辑、对元件进行编辑1）改变元件方向改变元件方向,元件在预览元件在预览/编辑窗口时编辑窗口时,点击旋转键；

9、点击旋转键；2）-删除对象删除对象:对要删除对象双击右键；对要删除对象双击右键；-拖动对象拖动对象:对要拖动对象对要拖动对象,按左键拖到目的地；按左键拖到目的地；3）编辑编辑(修改修改)元件参数元件参数:按右键选中对象按右键选中对象(元件元件),按左键编按左键编辑辑(修改修改)元件参数元件参数.4.放置连线放置连线,建立电路图建立电路图:按左键点击第按左键点击第1个对象个对象(元件元件),再按左键点击第再按左键点击第2个对象个对象(元件元件),二者间就有自动连线了二者间就有自动连线了!三、仿真控制面板运行运行暂停暂停单步单步运行运行停止停止四.仿真活性元件介绍五、五、电压探针与电流探针的使用电

10、压探针与电流探针的使用电压探针电压探针电流探针电流探针1).电压探针和电流探针的使用电压探针和电流探针的使用 探针用于记录所连接网络的状态探针用于记录所连接网络的状态,为用户定量分析电路为用户定量分析电路提供帮助提供帮助.电压探针电压探针:在模拟电路中在模拟电路中,记录真实的电压值记录真实的电压值,在数电中在数电中,记记录逻辑电平及强度录逻辑电平及强度.电流探针电流探针:只可在模电中使用只可在模电中使用,显示电流方向显示电流方向.a.放置电压探针放置电压探针:b.放置电流探针放置电流探针:放置电流探针应注意放置电流探针应注意:1).电流探针有方向性电流探针有方向性,探针的方向为小圆圈的箭头方向

11、探针的方向为小圆圈的箭头方向.2).电流探针指示的电流方向不可以和实际电流方向垂直电流探针指示的电流方向不可以和实际电流方向垂直.图表仿真工具栏图表仿真工具栏模拟波形分析模拟波形分析数字波形分析数字波形分析混合波形分析混合波形分析频率分析频率分析噪声分析噪声分析失真分析失真分析傅立叶分析傅立叶分析音频分析音频分析直流扫描分析直流扫描分析交流扫描分析交流扫描分析转移特性分析转移特性分析图表仿真工具的使用图表仿真工具的使用四、实验内容四、实验内容n实验一：二极管特性曲线分析：实验一：二极管特性曲线分析：n 直流扫描分析图表直流扫描分析图表(DC SWEEP)。n实验二：实验二：RC低通滤波器频率分

12、析：低通滤波器频率分析：n 交流扫描分析图表（交流扫描分析图表（AC SWEEP）二极管特性曲线分析用的是二极管特性曲线分析用的是直流扫描分析图表直流扫描分析图表(DC SWEEP)。直流扫描图表可以显示元件参数直流扫描图表可以显示元件参数(如电阻值如电阻值,温度温度,放放大倍数等大倍数等)对定态的电压或电流值的影响变化对定态的电压或电流值的影响变化;也可以显示也可以显示直流传输特性曲线。直流传输特性曲线。实验一：二极管特性曲线分析实验一：二极管特性曲线分析元件名称所属类所属子类DIODE(二极管）DiodesGeneric1.直流电流源设置直流电流源设置 1）、直流电流源设置）、直流电流源设

13、置虚拟直流虚拟直流信号源信号源选择仿真仪选择仿真仪器工具器工具参数设置：参数设置：选择手动编辑，属性为选择手动编辑，属性为:VALUE=V。2.放置探针放置探针 基于图表的电路仿真是用仿真探针记录电路的波形基于图表的电路仿真是用仿真探针记录电路的波形,然后在图表中显示出来然后在图表中显示出来,因此需在电路测试点上放置探针因此需在电路测试点上放置探针.在该电路中需要观察输出电流波形在该电路中需要观察输出电流波形,因此放置电流探针因此放置电流探针.电流探针电流探针3.放置图表放置图表 图表可以观测到各种数据图表可以观测到各种数据,即通过放置不同即通过放置不同的图表来显示电路在各方面的特性的图表来显

14、示电路在各方面的特性.n 二极管特性曲线分析用的是二极管特性曲线分析用的是直流扫描分析直流扫描分析图表图表(DC SWEEP)。1).选择选择直流扫描分析图表直流扫描分析图表(DC SWEEP)选择了选择了直流扫描分析图表直流扫描分析图表(DC SWEEP)后后,然后在图然后在图纸的空白处拉出一个矩形框纸的空白处拉出一个矩形框.2).在图表中放置探针在图表中放置探针 把探针直接拖入图表中把探针直接拖入图表中.3).设置图表属性设置图表属性 在图表上右键在图表上右键,然后选择然后选择选择编辑属性选择编辑属性,即即打开了图表属性的对话框打开了图表属性的对话框.图表设计如下：图表设计如下：5)进行图

15、表仿真进行图表仿真 进行图表仿真可以直接按空格键进行图表仿真可以直接按空格键,或者在图表上按或者在图表上按右键右键,选择仿真图表选择仿真图表.在图表上即出现了仿真波形在图表上即出现了仿真波形.开始值开始值停止值停止值步数步数二极管特性曲线图说明二极管特性曲线图说明实验二：实验二：RC低通滤波器频率分析低通滤波器频率分析n1、电路图：、电路图：元件名称元件名称所属类所属类所属子类所属子类数值数值RESISTOR(电阻）电阻）Modelling PrimitivesAnalog(SPICE)10*XCAPACITOR（电容）（电容）Modelling PrimitivesAnalog(SPICE)

16、1uF2、元件列表、元件列表电压探针电压探针正弦信号源正弦信号源3、电阻、电阻R1属性设置属性设置n4、正弦波信号源设置、正弦波信号源设置 RC低通滤波输入信低通滤波输入信号为：幅度为号为：幅度为1V、频率、频率为为1HZ，相位为，相位为00的正的正弦波。弦波。5、RC低通滤波频率分析图表设置低通滤波频率分析图表设置n RC低通滤波频率分析低通滤波频率分析选择选择交流扫描分析图表交流扫描分析图表（AC SWEEP）.n 交流扫描分析图表用来反映交流扫描分析图表用来反映元件在参数值元件在参数值 发生线性变化时发生线性变化时的频率特性曲线，主要用来观测的频率特性曲线，主要用来观测元件参数值发生变化

17、时对电路频元件参数值发生变化时对电路频率特性的影响。率特性的影响。交流扫描分析图表设置交流扫描分析图表设置6、放置电压探针、放置电压探针7、放置图表并拖入探针、放置图表并拖入探针n1）、放置图表后，先选中电路中的电压探针，拖动到图表的左轴处，即频率轴。n2）、再次选中电路中的电压探针，拖动到图表的右轴处，即相位轴。8、仿真图表并分析、仿真图表并分析五、实验过程：五、实验过程：n1、要求完成实验一、实验二、的仿真图、要求完成实验一、实验二、的仿真图表；表；n2、完成后对仿真图表进行分析。、完成后对仿真图表进行分析。实验二：一阶电路特性研究实验预习内容实验二：一阶电路特性研究实验预习内容n要求提前做好如下预习内容：要求提前做好如下预习内容：n1、仔细阅读实验报告和、仔细阅读实验报告和PPT；n2、打印出实验报告中的、打印出实验报告中的第六项：第六项：”实验的步骤和方法实验的步骤和方法“，并设计出一个并设计出一个RC低通滤波电路和高通滤波电路，低通滤波电路和高通滤波电路，把电路图画出来把电路图画出来，以及回答思考题：如何在，以及回答思考题：如何在RC一阶电一阶电路中的示波器上得到时间常数路中的示波器上得到时间常数?n n 下周实验前先检查实验预习报告！下周实验前先检查实验预习报告！