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Proteus在電子電路設計教學的應用

來源:網絡|發布時間:2021-01-29|瀏覽次數:
Proteus在電子電路設計教學的應用 1引言

電子電路設計是電子類專業的一門重要的專業實踐課。學生在課程中焊接和分析電路并測量數據。由于課時和環境有一定的局限性,學生的實驗效果不理想,學生學習興趣較低。通過在課程中引入Proteus仿真軟件,學生通過學習和上機操作練習,在焊接實踐前全局認識電路,了解儀器設備的功能和使用方法,提高學習興趣[1]。

2Proteus軟件環境及電路仿真

2.1Proteus軟件環境Proteus是英國LabCenterElectronics公司出版的EDA工具軟件,從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協同仿真,一鍵切換到PCB設計,是真正實現了從概念到產品的電子設計自動化系統。Proteus軟件功能強大,應用便捷,凈化工程www.schrjh.com,只需要一臺計算機,安裝軟件即可使用。

2.2電子電路的仿真

2.2.1基本共射放大電路的仿真首先,在計算機上安裝Proteus軟件,測試可正常使用。基本共射放大電路是模擬電子技術中非常重要的內容,是學生掌握負反饋放大電路、功率放大電路的基礎[2]。基本共射放大電路由NPN三極管、電阻、電容組成。三極管起電流放大作用;電容器通交隔直,提供交流信號通道;RL是負載。基本共射放大電路圖如圖1所示,Q2為NPN三極管,W1為滑動變阻器。各元器件參數值設置為C5=10uf,C6=47uf,C7=22uf,R5=5.1k,R7=20k,R9=1.2k,R10=220Ω,RL=10k,W1=100k。打開Proteus軟件,拾取元器件,按照電路圖布局連線。在Proteus軟件中,凈化工程www.schrjh.com,選擇“激勵源模式”中的DC(直流電源),電壓參數為+9V,放置在R9的上端。在R9的兩端并聯電壓表,點擊運行按鈕,調節滑動變阻器W1,使R9電阻兩端電壓為1.21V,此時Ic=1.008mA。在Proteus軟件中,選擇“激勵源模式”中的Sine(交流電源),設置名稱為Vi、幅度為5mv、頻率為1Khz,放置在C5左端。從電路中可以得到Vo,即C7的右端即是輸出。在“虛擬儀器模式”下,選擇示波器,放置合理位置。設置A通道顯示為輸入波形,即連接Vi和A通道;設置B通道顯示為輸出波形,即連接Vo和B通道。點擊運行按鈕,觀察虛擬示波器A通道(Vi)和B通道(Vo)的波形,虛擬仿真波形圖如圖2所示。并可計算出放大倍數Av=Vo/Vi。Vi=5格*2mv=10mv;Vo=8格*50mv=400mv;Av=Vo/Vi=40。2.2.2負反饋放大電路的仿真打開Proteus軟件,拾取元器件,按照電路圖布局連線。負反饋放大電路由兩級放大電路和反饋回路組成,反饋回路由電阻、電容和開關構成,負反饋放大電路圖如圖3所示。開關元器件決定是否引入負反饋回路。Q1、Q2為NPN三極管,W1、W2為滑動變阻器,SW1為開關。各元器件參數值設置為C3=10uf,C4=C5=10uf,C6=47uf,C7=22uf,C8=33uf,R3=560k,R4=2k,R5=2k,R6=3.9k,R7=20k,R8=5.1k,R9=1.2k,R10=220Ω,RL=10k,W1=100k,W2=10k。在Proteus軟件中,選擇“激勵源模式”中的DC(直流電源),電壓參數為+9V,放置在R9的上端。在R9的兩端并聯電壓表,點擊運行按鈕,調節滑動變阻器W1,使R9電阻兩端電壓為2.48V,此時Ic=2.0667mA。在Proteus軟件中,選擇“激勵源模式”中的Sine(交流電源),設置名稱為Vi、幅度為5mv、頻率為1Khz,放置在C3左端。從電路中可以得到Vo,即C7的右端即是輸出。在“虛擬儀器模式”下,選擇示波器,放置合理位置。設置A通道顯示為輸入波形,即連接Vi和A通道;設置B通道顯示為輸出波形,即連接Vo和B通道。點擊運行按鈕,觀察虛擬示波器A通道(Vi)和B通道(Vo)的波形,虛擬仿真波形圖如圖4所示,并可計算出開環的電壓放大倍數Av=Vo/Vi。Vi=5格*2mv=10mv;Vo=7格*50mv=350mv;Av=Vo/Vi=35。閉合開關SW1,此時引入了負反饋回路。點擊運行按鈕,調節W2,用虛擬示波器觀察A通道(Vi)和B通道(Vo)的波形變化,計算出閉環的電壓放大倍數。Vi=5格*2mv=10mv;Vo’=9格*5.18mv=46.62mv;Av’=Vo’/Vi=4.662。通過Proteus軟件仿真結果,驗證了負反饋放大電路使放大倍數下降,但穩定性提高;改善輸出波形的非線性失真等理論知識,使理論知識更加形象化,便于理解和掌握。

3結語

通過對基本共射放大電路和負反饋放大電路的仿真,教學內容更加容易被理解,凈化工程www.schrjh.com,數據更加形象化,學生對理論知識有更加全面和細致的了解,學會分析和設計電路,也為后續焊接調試電路板提供了數據參考,真正實現了理論和實際的結合應用[3]。

參考文獻

[1]吳樂堅,盧旭錦.Proteus軟件在高職院校電子線路實驗中的應用研究[J].科教文匯,2018(9):1672-7894.

[2]侯向鋒,周兆豐.Proteus在模擬電子技術教學中的應用[J].湖北師范學院學報:自然科學版,2012(4):1009-2714.

[3]朱高峰,張艷蕾.Proteus仿真軟件在電子實驗教學中的應用[J].中國現代教育裝備,2018(4):1672-1438.

作者:田咪咪 單位:武漢工商學院 在线看日本免费不卡资源,日本免费网址大全在线观看,日本不卡免费一区二区

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