Protues对放大电路的仿真
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多级放大电路的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多级放大电路的基本原理,掌握其组成部分及各自功能。
2. 学生能够描述多级放大电路中各级之间的信号传输特性,解释信号放大的过程。
3. 学生能够运用数学表达式计算多级放大电路的电压增益、功率增益等关键参数。
技能目标:1. 学生能够设计简单的多级放大电路,并使用仿真软件进行模拟测试。
2. 学生能够运用所学知识分析多级放大电路在实际应用中可能出现的问题,并提出改进措施。
3. 学生能够通过实验操作,验证多级放大电路的性能,并准确记录实验数据。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到多级放大电路在电子技术中的重要性,增强对电子学科的兴趣和热情。
2. 学生在学习过程中,培养合作精神,学会与他人共同探讨问题、解决问题。
3. 学生能够关注电子技术的发展,了解多级放大电路在生活中的应用,提高科技素养。
课程性质:本课程为电子技术基础课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生处于高中阶段,具备一定的电子基础知识,对新鲜事物充满好奇,动手能力强。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力,培养学生解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度,激发学生学习兴趣,提高教学效果。
通过分解课程目标为具体学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 多级放大电路基本原理:介绍多级放大电路的概念、组成及工作原理,使学生了解信号在多级放大电路中的传递过程。
2. 多级放大电路的级联方式:分析常见的级联方式,如共射极、共基极、共集电极级联,以及它们的特点和适用场景。
3. 多级放大电路参数计算:讲解电压增益、功率增益、带宽等参数的计算方法,使学生能够运用公式进行计算。
4. 多级放大电路设计:引导学生学习如何设计简单的多级放大电路,包括选择合适的元器件、搭建电路和调试。
5. 多级放大电路仿真与实验:运用仿真软件(如Multisim、Proteus等)进行电路设计和测试,以及实验室实际操作,验证电路性能。
高频功率放大器设计及应用摘要:高频功率放大器是发射机的重要组成部分,因而也是通信系统必不可少的环节。
本文介绍了高频功率放大器应用和基本原理,并利用电子设计工具软件 Proteus对丙类功率放大器电路从方案选择、单元电路设计、元器件参数选取等方面进行具体设计分析 ,同时对电路进行仿真测试 ,通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
关键词:高频功率放大器应用、功率放大器原理、高频功率放大器仿真设计1. 引言高频功率放大器是无线电发射机末端的重要部件 ,是评价通信系统性能的重要参数。
近年来 ,针对功率放大器设计的各种研究不断涌现 ,对功率放大器的性能进行优化的算法不断出现。
利用Proteus软件工具进行高频功率放大电路的设计 ,通过仿真结果对电路的特性进行分析 , 并逐步完善电路。
2. 高频功率放大器应用功率放大器简称功放,可以说是各类音响器材中最大的一个家族了,其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。
由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。
以其主要用途来说,功放可以分做两大类别,即专业功放与家用功放。
在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅或其它公共场所扩声,以及录音监听等场所使用的功放,一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求,这类功放通常称为专业功放。
而用于家庭的hi-fi音乐欣赏,av系统放音,以及卡拉ok娱乐的功放,通常我们称为家用功放。
随着行动电话、WLAN(Wireless Local Area Network)、蓝芽(Bluetooth)的普及化,高频电子设备已经成为生活中的必需品,而电子设备使用的频率也从过去的1GHz逐渐朝5GHz甚至更高频方向发展。
由于FET等主动电子组件与电容、电感等被动电子组件性能的提升,使得高频电路的特性获得大幅的改善。
集成运放同相放大器的带宽测量(设计与仿真)实验报告一、实验目的1、熟悉放大器幅频特性的测量方法。
2、掌握集成运算放大器的带宽与电压放大倍数的关系。
3、了解掌握Proteus 软件的基本操作与应用。
二、实验线路及原理1、实验原理 (1)同相放大器同相放大器又称同相比例运算放大器,其基本形式如图所示。
输入信号U i 经R 2加至集成运放的同相端。
R f 为反馈电阻,输出电压经R f 及R 1组成的分压电路,取R 1上的分压作为反馈信号加至运放的反相输入端,形成了深度的电压串联负反馈。
R 2为平衡电阻,其值为R 2=R 1//R f 。
电压放大倍数为RR UU Afiuf101+==。
输出电压与输入电压相位相同,大小成比例关系。
比例系数(即电压放大倍数)等于1+R f /R 1,与运放本身的参数无关。
图 同相放大器 图 某放大电路的幅频特性(2)基本概念 1)带宽运放的带宽是表示运放能够处理交流小信号的能力。
运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围,带宽越高,能处理的信号频率越高,高频特性就越好,否则信号就容易失真。
图所示为某放大电路的幅频响应,中间一段是平坦的,即增益保持不变,称为中频区(也称通带区)。
在f L 和f H 两点增益分别下降3dB ,而在低于f L 和高于f H 的两个区域,增益随频率远离这两点而下降。
在输入信号幅值保持不变的条件下,增益下降3dB 的频率点,其输出功率约等于中频区输出功率的一半,通常称为半功率点。
一般把幅频响应的高、低两个半功率点间的频率定义为放大电路的带宽或通频带,即BW=f H -f L 。
式中f H 是频率响应的高端半功率点,也称为上限频率,而f L 则称为下限频率。
通常有f L <<f H ,故有BW≈f H 。
2)单位增益带宽运放的闭环增益为1倍条件下,将一个频率可变恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,随着输入信号频率不断变大,输出信号增益将不断减小,当从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db (或是相当于运放输入信号的)时,所对应的信号频率乘以闭环放大倍数1所得的增益带宽积。
Proteus在模拟电路中仿真应用Proteus在很多人接触都是因为她可以对单片机进行仿真,其实她在模拟电路方面仿真能力也很强大。
下面对几个模块方面的典型带那路进行阐述。
第1部分模拟信号运算电路仿真1.0运放初体验运算,顾名思义,正是数学上常见的加减乘除以及积分微分等,这里的运算电路,也就是用电路来实现这些运算的功能。
而运算的核心就是输入和输出之间的关系,而这些关系具体在模拟电路当中都是通过运算放大器实现的。
运算放大器的符号如图1所示。
图1运算放大器符号输入端运算器都工作在线性区,故进行计算离不开工作在线性区的“虚短”和“虚断”这两个基本特点。
与之对应的,在Proteus中常常用到的放大器有如图2几种。
图2 Proteus中几种常见放大器上面几种都是有源放大器件,我们还经常用到理想无源器件,如图4所示,它的位置在“ Categor/ —“ Operational Amplifiers”一“ OPAMP”。
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丙类功率放大器仿真分析摘要:本文利用proteus软件,对高频丙类功率放大器进行仿真分析,通过仿真结果分析电路特性,使电路得到进一步完善。
加深理解高频丙类功率放大器工作原理。
关键词:proteus 丙类功率放大仿真1.引言根据放大器中晶体管工作状态的不同或晶体管集电极电流导通角θ的范围,可分为甲类、甲乙类、乙类、丙类及丁类等不同类型的功率放大器。
电流导通角越小,放大器的效率越高,丙类功率放大器的导通角θ < 9o0,其效率可达85% ,所以高频功率放大器一般选择丙类工作状态。
本文利用proteus软件对丙类功率放大器电路进行仿真,通过仿真结果与理论相对照方式加深对高频丙类功率放大器电路的理解。
2. proteus简介proteus嵌入式系统仿真与开发平台是由英国labcenter公司开发的,是目前世界上最先进最完善的电路设计与仿真平台之一。
proteus软件可以对模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围元器件进行系统仿真。
proteus软件提供了丰富的测试信号用于电路测试。
对电路系统的教学,学生的实验、课程设计、毕业设计、电子设计竞赛等都有很大的帮助。
通过动态器件如电机、led、lcd开关等,配合系统配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等,可以实时看到运行后的输入输出的效果。
3.丙类功率放大器的基本理论图1是丙类谐振功率放大器的原理电路,l、c组成并联谐振回路,作为集电极负载回路,负载回路既可以实现选频滤波的功能,又实现阻抗匹配。
放大器的工作状态由偏置电压vbb的大小决定,当vbb<vbe(on)时为丙类状态。
3.1工作原理若激励电压us=umcosωt ,且vbb<vbe(on),则电路工作在丙类状态。
ube= vbb +us = vbb + umcosωt电路的工作波形如图 2所示。
晶体管的集电极电流ic为周期性的余弦脉冲。
实际上工作在丙类状态的晶体管各极电流ib、ic、ie 均为周期性余弦脉冲,均可以展开为傅立叶级数。
课程设计任务书学生姓名:专业班级:电子1003班指导教师:葛华工作单位:信息工程学院题目: 功率放大器的设计初始条件:计算机、Proteus软件、Cadence软件要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、课程设计工作量:2周2、技术要求:(1)学习Proteus软件和Cadence软件。
(2)设计一个功率放大器电路。
(3)利用Cadence软件对该电路设计原理图并进行PCB制版,用Proteus软件对该电路进行仿真。
3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
时间安排:2013.11.11做课设具体实施安排和课设报告格式要求说明。
2013.11.11-11.16学习Proteus软件和Cadence软件,查阅相关资料,复习所设计内容的基本理论知识。
2013.11.17-11.21对功率放大器进行设计仿真工作,完成课设报告的撰写。
2013.11.22 提交课程设计报告,进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 功放的工作原理及分类 (1)1.1功放的工作原理 (1)1.2功放的分类 (1)2 软件介绍 (2)2.1 Proteus (2)2.1.1 Proteus简介 (2)2.1.2工作界面 (2)2.1.3 对象的放置和编辑 (3)2.1.4 连线 (4)2.2Cadence软件 (4)2.2.1 Cadence简介 (4)2.2.2 Cadence软件的特点 (4)2.2.3电路PCB的设计步骤 (4)3 设计方案 (6)3.1 运算放大电路的设计 (6)3.2 功率放大电路的设计 (7)3.3 音频功率放大电路 (9)3.4方案总结及仿真 (10)4 Candence软件操作 (11)4.1 Cadence画电路原理图 (11)4.2 布线及PCB图 (11)4.2.1布线注意事项 (11)4.2.2 PCB制作 (12)5.心得体会 (14)6.参考文献 (15)摘要功率放大器(英文名称:power amplifier),简称“功放”,是指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载(例如扬声器)的放大器。
唐山学院学报JournalofTangshan University Vol.33No.6Nov.2020第33卷第6期2020年11月基于Proteus的电子设计竞赛题目仿真设计杨金泉(唐山学院智能与信息工程学院,河北唐山063000)摘要:针对列入大学生毕业设计的全国大学生电子设计竞赛题目电流信号检测装置、简易电路特性测试仪,探讨了使用Proteus软件进行仿真的必要性及可行性,给出了设计方案及软硬件设计思路%关键词:电子设计竞赛题目;Proteus软件;仿真中图分类号:G642.0;TN702.2文献标志码:A文章编号:1672-349X(2020)06-0092-04 DOI:10.16160/ki.tsxyxb.2020.06.017Simula?ionforTopicsofElec?ronicsDesignCon?es?BasedonPro?eusYANG J i n-quan(School of Intelligence and Information Engineering,Tangshan University,Tangshan063000$China)Abstract:Aiming at the topics of National Undergraduate Electronics Design Contest:cur-ren>signalde>eciondeviceand>hesimplecircui>charac>eris>ic>es>erlis>edin>hegraduaion design,this paper discusses the necessity and feasibility of simulation with Proteus,and of-fersthedesignschemeandthedesignideasforsoftwareandhardware.Key Words:topics of electronics design contest;Proteus;simulationo引言历届全国大学生电子设计竞赛题目一直是高校教师进行教学研究的内容,也是学生毕业设计的热门选题。
VSM-PROTEUS第1章交互式仿真指南1.1 介绍指南通过制作一个例子,展示怎样使用PROTEUS VSM进行交互式仿真。
其中的重点是动态器件的使用及ISIS编辑器源码调试,ISIS的一些基本操作在ISIS帮助手册中有详细的说明。
例子是一个交通灯控制系统,使用的芯片是PIC16F84。
原理图如下:这个原理图可以在PROTEUS安装文件夹下的Samples\Tutorials\下找到,也可以直接手工绘制。
1.2 绘制一个电路图1.2.1 放置元件●新建一个原理图设计,选择component 模式按钮,再点击对象选择窗口上的‘P’钮进入元件库中。
●在KEYWORD对话框中输入关键词,比如说输入TRAFFIC,在结果窗口就会显示查找的结果,双击查询结果,对应元件就会添加到对象选择列表当中。
用同样的方法添加PIC16F84。
●当把原理图所有的元件的都选择添加好以后,将元件摆放到原理图编辑窗口当中,其中TRAFFIC LIGHTS放置两次,PIC放置一次。
(选中元件,其呈高亮状态,在预览窗口将出现元件预览。
)1.2.2 移动和旋转●移动:将鼠标移到元件上,右键单击(元件呈高亮状态),按住鼠标左键并移动元件,松开左键,元件位置就确定下来。
注意一点,这时元件还处于选取状态,再点击左键,元件再次放置。
●旋转:右键选中元件,元件呈高亮状态,再在旋转按钮框中点击一种旋转方式,元件就会以90度进行旋转。
1.2.3 缩放和捕捉缩放:在VIEW菜单下含有四种缩放方式:◆按F6或单击ZOOM IN 按钮,鼠标所在周围放大。
◆按F7或单击ZOOM OUT按钮,鼠标所在周围缩小。
◆按F8或单击ZOOM ALL按钮,返回整张设计图。
◆单击ZOOM TO AREA,可以选择一部分进行放大。
◆按住SHIFT键并用鼠标左键拖曳一个框,释放SHIFT键后就会放大到所选区域。
捕捉:ISIS中有一个强大个功能是实时捕捉。
当鼠标靠近引脚时,系统会自动进行捕捉。
课程设计任务书学生姓名:专业班级:电信1101班指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 高输入阻抗放大电路的设计仿真与实现初始条件:可选元件:运算放大器,三极管,电阻、电位器、电容、二极管若干,直流电源Vcc= +12V,V= -12V,或自选元器件。
EE可用仪器:示波器,万用表,直流稳压源,毫伏表等。
要求完成的主要任务:(1)设计任务根据要求,完成对高输入阻抗放大电路的设计、装配与调试,鼓励自制稳压电源。
(2)设计要求①电压增益>=100,输入信号频率<100HZ,共模抑制比≥60dB;② 选择电路方案,完成对确定方案电路的设计;③ 利用Proteus或Multisim仿真设计电路原理图,确定电路元件参数、掌握电路工作原理并仿真实现系统功能;④ 安装调试并按规范要求格式完成课程设计报告书;⑤ 选做:利用仿真软件的PCB设计功能进行PCB设计。
时间安排:1、前半周,完成仿真设计调试;并制作实物。
2、后半周,硬件调试,撰写、提交课程设计报告,进行验收和答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (3)1.电路方案选择 (4)2.高输入阻抗放大电路设计 (5)2.1差分放大电路 (5)2.1.1零点漂移 (5)2.1.2差模信号与共模信号 (5)2.1.3.共模抑制比 (6)2.1.4差分放大电路的分析 (6)2.2镜像恒流源 (7)2.2.1镜像电流源电路特点 (8)2.2.2镜像电流源电路分析 (8)2.3同向比例放大电路 (8)2.4电压串联负反馈 (9)2.5电路原理设计图 (10)3.直流稳压电源的设计 (10)3.1理论分析 (10)3.2原理图 (11)3.3直流稳压电源仿真结果 (11)4高输入阻抗放大电路仿真 (12)5实物安装和调试 (17)5.1布局焊接 (17)5.2调试方法 (17)5.3测试结果分析 (17)5.4实物展示 (18)6. PCB制作 (19)7.个人总结 (23)参考文献 (24)摘要本课程设计是基于模拟电子技术基础课程的高输入阻抗放大器的设计,需要运用书中所学的模电知识。
基于Proteus的电压比较器仿真教学案例发布时间:2022-10-31T03:18:02.496Z 来源:《教学与研究》2022年7月13期作者:周恋玲周梓鑫[导读] 本文针对电路理论教学内容枯燥的问题,利用Proteus仿真软件,周恋玲周梓鑫(武警警官学院, 四川成都 610213)摘要:本文针对电路理论教学内容枯燥的问题,利用Proteus仿真软件,给出了运放作为电压比较器使用时的仿真教学案例,合理引入仿真案例,启发学生深入思考,真正理解电压比较器的运用,解决理论教学与实践相脱节的矛盾,培养学生工程实践能力。
关键字:电压比较器;仿真;Proteus;教学案例中图分类号: TN710 文献标识码:A一、电压比较器介绍运算放大器是一个运用比较广泛的电子器件,在《电路与电子技术》、《模拟电子技术》等电子类基础课程中,是需要重点学习的内容。
当运算放大器引入负反馈时,运算放大器工作在线性区,可以用于各种信号运算和信号处理;当运算放大器引入正反馈或工作在开环状态时,运算放大器工作在非线性区,可以用于电压比较器,作用是将输入电压与参考电压进行比较。
电压比较器通常包括3类:单门限电压比较器、滞回电压比较器和窗口电压比较器[1]。
在传统的教学过程中,依然采用理论讲授为主,主要是给出相应的电路图,然后进行电路的分析和计算,内容抽象枯燥,尤其是滞回电压比较器的相关内容,让很多学生感到分析困难。
如何在理论教学中,有效地融入仿真实验,提高学生学习兴趣,并激发他们的实践能力是非常重要的。
二、仿真教学案例设计为了让学生更加容易理解电压比较器的理论知识,提升他们分析问题和解决问题的能力,本文基于Proteus仿真软件设计了电压比较器的相关仿真案例,在理论教学中,适当引入仿真案例进行演示,让学生观察仿真现象,启发学生思考,更加注重“以学生为中心”的教学方式转变。
1.运放用作电压比较器的理论知识运放用作电压比较器电路时,其工作在开环状态或者引入正反馈,电压比较器常用于各种越限报警、波形发生、波形变换以及模数转换等场合。
毕业论文学生姓名尹有友学号171107078 学院物理与电子电气工程学院专业电子信息工程题目基于Proteus的音频放大电路设计与仿真指导教师付浩副教授/学士2015 年 5 月论文原创性声明内容本人郑重声明:本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
本论文除引文外所有实验、数据和有关材料均是真实的。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名:日期:年月日摘要:音频放大电路具有电路元件多,电路逻辑规模大等特点,本文针对音频放大电路在设计时遇到的参数匹配性低、电路调试复杂等问题,借助PROTEUS仿真软件平台设计了一种效率较高、操作简单的音频放大电路系统。
该电路系统由前置放大模块、音量控制模块、功率放大模块等模块组成,通过调整电路元件及其参数,在PROTEUS软件平台对各电路模块进行电路设计和仿真分析。
本电路在PROTEUS仿真环境下最终可以使电路将微弱的音频信号进行高效率地放大、传输,实现音频放大的功能。
该电路系统模块设计简单、结构清晰,成本低,对于生活中扩音器、功放设备等诸多领域中具有很好的推广价值。
关键词:音频放大电路,Proteus,仿真测试Abstract:Audio amplifier has a circuit element. The scale of the logic circuit and other characteristics, this paper for audio amplification circuit encountered in the design of parameters matching, circuit debugging complex etc., with Proteus simulation software platform, designs a kind of high efficiency and simple operation, audio amplification system.The circuit system is composed of pre amplifier module, tone adjustment module, power amplifier module, through adjusting circuit components and parameters, in the Proteus Software Platform of each circuit module of circuit design and simulation analysis. In the PROTEUS simulation environment, the circuit can amplify and transmit the weak audio signal in high efficiency, and realize the function of audio frequency amplification.. The circuit module of the system design is simple, clear structure, low cost, has good popularization value for life amplifier, power amplifier equipment and many other fields.Key words:Audio amplifier,Proteus,Simulation test目录1 前言 (3)2 Proteus软件及其对实验教学的意义 (4)2.1 Proteus软件 (4)2.2 基于Proteus仿真技术的音频放大电路设计思路及其意义 (4)3 音频放大电路系统设计 (5)3.1 设计要求 (5)3.2 系统总体框架图 (5)3.3 总体设计图 (4)4 功能模块的设计 (6)4.1 前置放大模块 (6)4.2 音量控制模块 (7)4.3 功率放大模块 (7)4.4 电源模块 (8)5 Proteus设计与仿真 (9)5.1 音频放大电路的Proteus设计与仿真 (9)5.1.1 前置放大器电路仿真和分析 (9)5.1.1.1 电路组成 (9)5.1.1.2 电路测试与分析 (10)5.2.1 音量调节电路仿真和分析 (10)5.2.1.1 电路组成 (10)5.2.1.2 电路测试与分析 (10)5.2.2 OCL功率放大电路的仿真和分析 (12)5.2.2.1 电路组成 (12)5.2.2.2 参数测试 (13)5.2.3 电源模块 (13)5.2.4 音频放大电路 (14)5.3 音频放大电路测试和分析 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)1 前言音频放大器是音响系统中的关键部分,普遍应用于日常生活中,具有很强的实用性,其主要功能是将微弱的音频信号进行放大、传输,最终以足够的强度去推动扬声器使原声重现。
Protues对放大电路的仿真Protues对放大电路的仿真摘要运用Protues仿真软件,通过对单管共射放大电路的仿真,详细描述了Protues仿真软件的使用方法。
关键词Protues;放大电路;仿真操作Proteus 软件具有强大的调试功能和软硬件相结合的仿真系统,多用来调试单片机程序和仿真单片机外围器件的工作情况,一般情况下该仿真软件学习和单片机课程是同时开设的,同学们往往因为对软件不熟悉,而仿真不出应有的效果,学习积极性受到挫折。
为了使同学们提前熟悉Proteus 软件的环境,我们在电子技术部分就开始使用该软件进行仿真,为今后单片机电路仿真做好准备。
1 原理图的绘制1)新建一个设计选择工具栏里的“”按钮,然后单击“文件”选择“文件另存为”,在弹出的对话框中选择一个路径,并在文件名框输入“单管共射放大电路”,再单击保存即完成一个电路设计。
2)元件的选取首先选择“器件和仪器工具栏”的“”图标如图1所示,然后单击“ ”按钮,弹出“Pick Devices”窗口如图2所示。
这时我们可以在关键词中输入要选择的元件的类型名称,在结果中就可以看到想要的相应类型元件,根据电路所需的具体型号在结果中双击该元件,即可将该元件添加到“DEVICE”栏目下。
有些元件名称我们不熟悉,可以参考Protues 的元件库中英文对照表来进行选择。
对于电源和地,需要左键单击“”按钮,这时在左侧元件列表中就会看到电源“POWER”和地线“GROUND”可供选取。
正弦交流信号的选取,左键单击:“”,然后从元件列表中选择“SINE”即可。
3)元件的放置isis操作页面的中右侧是搭建硬件电路系统原理图和显示系统运行状态的区域。
点击已选好的“元件列表”中的元件,在工作区的任意位置点击左键就可将该元件放入工作区内,注意元件之间要留出一定距离,以方便连线。
4)元件的编辑有些元件在放置完成后,由于元件方向或位置需要调整,这时需要按下工具栏中的“”按钮,在绘图区选中(单击或框选)需要编辑的元件,对其进行移动、旋转或复制操作。
共发射极放大器(分压式偏置)Proteus仿真分析一、静态工作的调试,一般Q点在放大区的中点,调试到Uce等于Vcc的一半1、双击输入耦合电容,在弹出的的属性窗口中左下角的“Exclude from Simulation”复选框勾选,即此电容不参与电路仿真分析,电容断开,此时电路的状态即为静态;2、在三极管的集电极和发射极放置电压探针;3、打开仿真测试,此时电路中探针就显示该点的电位;4、调节电位器RV,使集电极的电位Vc与发射极的电位V之差,即Vc-Ve≈6V,静态工作点就调试完毕;电流Ic或Ie一般是换算而得,如测得Ve=2.0V,Ie=Ve/Re=2/1K=2mA;二、动态调试1、设置输入信号,双击电路中的信号源“Ui”图标,在弹出的的属性窗口中设置为:信号类型:正弦“Sine”;大小为有效值“RMS”: 20mV;频率为“Frequencye”: 1000Hz;2、双击输入耦合电容C1,将“Exclude from Simulation”复选框勾选去除,即电容加入仿真分析,让输入的交流电送给三极管;3、放置图表分析窗口,放置负载电压探针Uo,并将输入信号源Ui和探针Uo拖到图标窗口中,再单击选中该图表,按空格按键执行仿真分析,绘制图表中相关电压信号的分析,并显示在图表中;从波形中可以看到,共发射极放大器的输入输出波形是互为倒相的;也可以读出输出波形的大小,除以输入波形的大小即为电压放大倍数;4、失真分析截止失真:工作点太低,在输入信号的作用下(特别是下半周波形)工作点继续下探,进入截止区而产生失真;输入信号的下半周波形对应的是输出信号的正半周(倒相),即观察到输出波形的正半周失真;调节电位器RV,使集电极的电位Vc≈10V或更大,调节输入信号的有效值为100mV(增大输入信号幅度,使工作点波动变大,跟容易观察到失真),运行图表分析,观察分析波形;电位Vc增大,工作点就下移,容易下探到截止区饱和失真:工作点太高,在输入信号的作用下(特别是上半周波形)工作点继续上升,进入饱和区而产生失真;输入信号的上半周波形对应的是输出信号的负半周(倒相),即观察到输出波形的负半周失真;调节电位器RV,使集电极的电位Vc≈5V或更低,调节输入信号的有效值为100mV(增大输入信号幅度,使工作点波动变大,跟容易观察到失真),运行图表分析,观察分析波形;输出波形正半周因进入截止区而部分失真电位Vc较小,工作点就上移,饱和区容易进入输出波形负半周因进入饱和区失真三、Proteus的酷操作Proteus放大器设置好后,如调试正常,即静态合适、动态正常(波形完善),此时可以将放大器的输入信号设置你自己喜欢的声音文件,该声音文件(即声音信号经放大器电路放大后可以观察输出波形,也可以通过你的电脑扬声器还原成真实的声音,是不是非常的酷啊!当然如果你的放大器设置的不正确,如容易饱和失真,那你听到的声音也就是失真的声音!。
在Proteus 6 Professional目录下SAMPLES文件夹里有不少实验。
以下就是此文件夹的中英文对照目录:例子文件夹名称英文名称中文名称备注8051 Calculator CALC 用51实现计算器可仿真,有源程序8051 LCD Driver LCDDEMO 液晶显示器演示不可仿真,有源程序8051 Memory ExtMem 51外部存储器时序可仿真,有源程序8052 Basic basic-52 8052 实现BASIC解释程序可仿真,有源程序Animated Circuits AC01 交流电路中的电压变化动态仿真(灯泡)Ac02 交流在串联电阻中的压变动态仿真(串联电阻)AC03 使用变压器将交流电压升压动态仿真(驱动灯泡)Basic01 开关在简单回路中的作用动态仿真(灯泡)Basic02 可变电阻调节灯泡亮度动态仿真Basic03 灯泡串联,平分电压,半亮度动态仿真Basic04 灯泡并联,全亮度动态仿真basic05 两地开关控制灯泡亮灭动态仿真basic06 双刀双掷开关控制电机正反转动态仿真Basic07 可变电阻调节电流,熔断丝爆裂动态仿真Caps01 电容充电过程及灯泡随之的亮度变化动态仿真Caps02 电容与灯泡并联,两个开关控制电容的充放电,及放电过程的灯泡亮度变化动态仿真Caps03 电容与灯泡并联,电容充放电过程中电路的电流电压变化情况,及放电过程的灯泡亮度变化动态仿真Comb01 组合电路中的与门逻辑及其真值表动态仿真Comb02 组合电路中的或门逻辑及其真值表动态仿真comb03 组合电路中的非门逻辑及其真值表动态仿真comb04 组合电路中的与非门逻辑及其真值表动态仿真comb05 组合电路中的或非门逻辑及其真值表动态仿真comb06 组合电路中的异或门逻辑及其真值表动态仿真Counter 用TTL电路搭建的计数器,有复位功能(74LS390: TTL双十进制计数器)动态仿真DIODE01 二极管正向导通动态仿真Diode02 二极管正向截止动态仿真Diode03 二极管加交流电源,导通半周期动态仿真Diode04 二极管加交流电源,导通半周期。
Protues对放大电路的仿真
摘要运用Protues仿真软件,通过对单管共射放大电路的仿真,详细描述了Protues仿真软件的使用方法。
关键词Protues;放大电路;仿真操作
Proteus 软件具有强大的调试功能和软硬件相结合的仿真系统,多用来调试单片机程序和仿真单片机外围器件的工作情况,一般情况下该仿真软件学习和单片机课程是同时开设的,同学们往往因为对软件不熟悉,而仿真不出应有的效果,学习积极性受到挫折。
为了使同学们提前熟悉Proteus 软件的环境,我们在电子技术部分就开始使用该软件进行仿真,为今后单片机电路仿真做好准备。
1 原理图的绘制
1)新建一个设计
选择工具栏里的“”按钮,然后单击“文件”选择“文件另存为”,在弹出的对话框中选择一个路径,并在文件名框输入“单管共射放大电路”,再单击保存即完成一个电路设计。
2)元件的选取
首先选择“器件和仪器工具栏”的“”图标如图1所示,然后单击“ ”按钮,弹出“Pick Devices”窗口如图2所示。
这时我们可以在关键词中输入要选择的元件的类型名称,在结果中就可以看到想要的相应类型元件,根据电路所需的具体型号在结果中双击该元件,即可将该元件添加到“DEVICE”栏目下。
有些元件名称我们不熟悉,可以参考Protues 的元件库中英文对照表来进行选择。
对于电源和地,需要左键单击“”按钮,这时在左侧元件列表中就会看到电源“POWER”和地线“GROUND”可供选取。
正弦交流信号的选取,左键单击:“”,然后从元件列表中选择“SINE”即可。
3)元件的放置
isis操作页面的中右侧是搭建硬件电路系统原理图和显示系统运行状态的区域。
点击已选好的“元件列表”中的元件,在工作区的任意位置点击左键就可将该元件放入工作区内,注意元件之间要留出一定距离,以方便连线。
4)元件的编辑
有些元件在放置完成后,由于元件方向或位置需要调整,这时需要按下工具栏中的“”按钮,在绘图区选中(单击或框选)需要编辑的元件,对其进行移动、旋转或复制操作。
5)元件参数的修改
对于电阻、电容、二极管等元件,需要修改其名称或数值,双击要修改参数的元件,弹出元件参数设置对话框,可以修改元件名称和参数值,以电阻元件为例,如图3所示,可以修改其元件名称和阻值。
6)连线:按下工具栏中的“”按钮,此时鼠标变成铅笔状,将鼠标移至连线起点元件的引脚处单击,拉动鼠标,在终点另一个元件引脚处单击即可完成连线操作,连接好的电路图如图4所示[1]。
2 电路的仿真
在绘制好的电路图中单击运行按钮“”即可仿真电路运行,为了方便观察电路的电压和波形图,我们在电路中使用电压探针(V oltage probe)检测直流电压,用示波器观察输入、输出电压波形,电路连接如图5所示。
首先,调试静态工作点,断开交流电源,将电位器电阻调至最大,按下运行按钮,调整电位器电阻,使放大电路工作在合适的静态工作点。
然后将交流信号接入电路,调整交流信号源幅值为10mV,频率为1000Hz,通过PROTEUS提供的虚拟示波器(Oscilloscope)观察A通道放电路输出的波形和B通道输入信号的输入波形,如图6所示,通过示波器我们可以看到输入波形和输出波形反相,输出波形的峰峰值为400 mV,可以计算出放大电路的放大倍数约为200 ,调整输入信号的大小,观察饱和失真和截止失真的波形图。
3 结论
通过Proteus软件平台对单管共射放大电路的详尽的仿真分析,调动了初学者的学习兴趣、和积极性,为今后单片机的仿真分析打下了基础,同时,Proteus 软件对于模拟电子技术的教学演示和实际设计都具有很大的辅助作用[2]。
参考文献
[1]李生明,杨红.PR OTUES 软件在学习单片机中的应用[J].清远职业技术学院学报,2010(6).
[2]叶继英.Protues 在模电实验教学中的应用[J].科技资讯,2008(14).。