次实验Proteus的虚拟仿真工具实验

会计学1次实验Proteus的虚拟仿真工具实验3.1激励源激励源为电路提供输入信号。ProteusISIS为用户提供了如表3-1所示的各种类型的激励源，允许对其参数进行设置。第1页/共48页第2页/共48页3.1.1直流信号发生器直流信号发生器用来产生模拟直流电压或电流。1.放置直流信号发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源的名称列表。(2)用鼠标左键单击“DC”，则在预览窗口出现直流信号发生器的符号，如图3-1所示。(3)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、翻转工具调整直流信号发生器在原理图中的位置。第3页/共48页2.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信号发生器符号，出现如图3-2所示的属性设置对话框。图3-1激励源列表图3-2直流信号发生器属性对话框第4页/共48页(2)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3-2中选中左侧下面的“CurrentSource”，右侧自动出现电流值的标记，根据需要填写即可，如图3-3所示。(4)单击“OK”按钮，完成属性设置。图3-3直流信号发生器的属性设置第5页/共48页3.1.2正弦波信号发生器1.放置正弦波信号发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“SINE”，则在预览窗口出现正弦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。2.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，出现其属性设置对话框，如图3-4所示。正弦波信号发生器第6页/共48页属性设置对话框中主要选项含义如下。Offset(Volts)：补偿电压，即正弦波的振荡中心电平。Amplitude(Volts)：正弦波的三种幅值标记方法，其中Amplitude为振幅，即半波峰值电压，Peak为峰值电压，RMS为有效值电压，以上三个电压值选填一项即可。Timing：正弦波频率的三种定义方法，其中Frequency(Hz)为频率，单位为赫兹；Period(Secs)为周期，单位为秒；这两项填一项即可。Cycles/Graph为占空比，要单独设置。第7页/共48页Delay：延时，指正弦波的相位，有两个选项，选填一个即可。其中TimeDelay(Secs)是时间轴的延时，单位为秒；Phase(Degrees)为相位，单位为度。图3-4正弦波信号发生器的属性设置第8页/共48页(2)在“GeneratorName”中输入正弦波信号发生器的名称，比如“SINESOURCE1”，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，各参数设置如表3-2所示。(3)单击“OK”按钮，完成设置。(4)用示波器观察两个信号，连线如图3-5所示。第9页/共48页(5)示波器显示的图形如图3-6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第10页/共48页3.1.3脉冲发生器脉冲发生器能产生各种周期的输入信号，如方波、锯齿波、三角波及单周期短脉冲。1.放置脉冲发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“PULSE”，则在预览窗口出现脉冲发生器的符号。(3)在编辑窗口双击，则脉冲发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。第11页/共48页2.编辑脉冲发生器(1)双击原理图中的脉冲发生器符号，出现脉冲发生器的属性设置对话框，如图3-7所示。其中，主要参数说明如下。Initial(Low)Voltage：初始(低)电压值。Initial(High)Voltage：初始(高)电压值。Start(Secs)：起始时刻。Risetime(Secs)：上升时间。Falltime(Secs)：下降时间。PulseWidth：脉冲宽度。有两种设置方法：PulseWidth(Secs)指定脉冲宽度，PulseWidth(%)指定占空比。Frequency/Period：频率或周期。第12页/共48页CurrentSource：脉冲发生器的电流值设置。(2)在图3-7中的“GeneratorName”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。(3)设置完成后，单击“OK”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脉冲发生器的波形。图3-7脉冲发生器属性对话框第13页/共48页3.1.4指数脉冲发生器1.放置指数脉冲发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“EXP”，则在预览窗口出现指数脉冲发生器的符号。(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。第14页/共48页2.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，出现指数脉冲发生器的属性设置对话框，如图3-8所示。图3-8指数脉冲发生器属性对话框第15页/共48页其中，主要参数说明如下。Initial(Low)Voltage：初始(低)电压值。Initial(High)Voltage：初始(高)电压值。Risestarttime(Secs)：上升沿起始时刻。Risetimeconstant(Secs)：上升沿持续时间。Fallstarttime(Secs)：下降沿起始时刻。Falltimeconstant(Secs)：下降沿持续时间。(2)在图3-8中的“GeneratorName”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。(3)设置完成后，单击“OK”按钮。(4)用仿真图表观测输出波形。单击工具箱中的仿真图表“SimulationGraph”第16页/共48页按钮，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3-9所示。(5)用鼠标单击选择图3-9中的“ANALOGUE”项，即模拟波形，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本框架，如图3-10所示。图3-9仿真图表的类型图3-10拖出的仿真图表框架第17页/共48页(6)在图3-10中双击，出现如图3-11所示的图表设置对话框。把其中的“Stoptime”改为6(秒)。(7)单击工具箱中的“TerminalsMode”按钮，在对象选择器中将出现各种终端，如图3-12所示。选择“DEFAULT”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终端工具第18页/共48页(8)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拖动到仿真图表中(拖动名称)，图表中出现“EXPSOUCE”的名称，同时有白色的竖线分区出现，如图3-13所示。(9)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波形，如图3-14所示。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。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第19页/共48页3.1.5单频率调频波发生器1.放置单频率调频波发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“SFFM”，则在预览窗口出现单频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。2.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，出现第20页/共48页单频率调频波发生器的属性设置对话框，如图3-15所示。其中，主要参数说明如下：Offset：电压偏置值。Amplitude：电压幅值。CarrierFreq：载波频率fC。ModulationIndex：调制指数MDI。SignalFreq：信号频率fS。经调制后，输出信号为第21页/共48页(2)在图3-15中的“GeneratorName”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。(3)设置完成后，单击“OK”按钮。(4)用仿真图表观测输出波形。参照3.1.4节中的方法，得到如图3-16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第22页/共48页3.1.6分段线性激励源1.放置分段线性激励源(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“PWLIN”，则在预览窗口出现分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。第23页/共48页2.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，出现分段线性激励源的属性设置对话框，如图3-17所示。图3-17分段线性激励源属性设置对话框第24页/共48页其中，主要参数说明如下。①Time/Voltages项用于显示波形，X轴为时间轴，Y轴为电压轴。单击右上的三角按钮，可弹出放大了的曲线编辑界面。②Scaling项XMir：横坐标(时间)最小值显示。XMa：横坐标(时间)最大值显示。YMir：纵坐标(时间)最小值显示。YMa：纵坐标(时间)最大值显示。Minimum：最小上升/下降时间。第25页/共48页(2)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曲线，如图3-18所示。(3)用仿真图表可以观察到和编辑的图形一样的曲线，如图3-19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第26页/共48页3.1.7FILE信号发生器1.放置FILE信号发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“FILE”，则在预览窗口出现FILE信号发生器的符号。(3)在编辑窗口双击，则FILE信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。2.编辑FILE信号发生器(1)双击原理图中的FILE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3-20所示。第27页/共48页在“DataFile”项输入数据文件的路径及文件名，或单击“Browse”按钮进行路径及文件名选择，即可使用电路中编制好的数据文件。FILE信号发生器与PWLIN信号源相同，只是数据由ASCII文件产生。图3-20FILE信号发生器的属性设置对话框第28页/共48页(2)在“GeneratorName”文本框中输入发生器的名称，如“FILESOURCE”。(3)编辑完成后，单击“OK”按钮，完成信号源的设置。(4)用模拟图表可观测输出曲线。第29页/共48页3.1.8音频信号发生器1.放置音频信号发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“AUDIO”，则在预览窗口出现音频信号发生器的符号。(3)在编辑窗口双击，则音频信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。第30页/共48页2.编辑音频信号发生器(1)双击原理图中的音频信号发生器符号，出现音频信号发生器的属性设置对话框，如图3-21所示(2)在“GeneratorName”项中输入自定义的音频信号发生器的名称，如“AUDIOSOURCE”，在“WAVAudioFile”选项中，通过“Browse”浏览按钮找到一个“*.wav”音频文件，比如“D:\speech_dft.wav”，加载进去。(3)单击“OK”按钮完成设置。(4)用图3-22接线来完成图表的仿真，观看音频波形，同时在音频信号发生器上接一扬声声器，可以第31页/共48页听到此文件播放的声音。扬声器元件的拾取可以直接输入“SPEAKER”，在出现的元件列表中选取后面的“Library”为“ACTIVE”的元件。图3-21音频信号发生器的属性设置对话框图3-22音频信号发生器的图表分析和与扬声器的连接第32页/共48页3.1.9数字单稳态逻辑电平发生器1.放置数字单稳态逻辑电平发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“DSTATE”，则在预览窗口出现数字单稳态逻辑电平发生器的符号。(3)在编辑窗口双击，则数字单稳态逻辑电平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进行调整。第33页/共48页2.编辑数字单稳态逻辑电平发生器(1)双击原理图中的数字单稳态逻辑电平发生器符号，出现数字单稳态逻辑电平发生器的属性设置对话框，如图3-23所示。(2)在“GeneratorName”项中输入自定义的数字单稳态逻辑电平发生器的名称，如“DSTATE1”，在“State”选项中，逻辑状态为“WeakLow”(弱低电平)。图3-23数字单稳态逻辑电平发生器属性设置对话框第34页/共48页(3)单击“OK”按钮完成设置。(4)照图3-24接线来完成图表的仿真。其中，DSTATE2设为“WeakHigh”(弱高电平)状态。会发现图3-24中的信号源符号中，一个显示“0”，一个显示“1”。图表仿真的结果，DSTATE1信号源为绿色的低电平，与最下边的水平轴重叠；DSTATE2信号源为红色的高电平，与最上顶水平线重叠。图3-24数字单稳态逻辑电平发生器图表分析第35页/共48页3.1.10数字单边沿信号发生器数字单边沿信号为从高电平变为低电平的信号，或从低电平变为高电平的信号。1.放置数字单边沿信号发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“DEDGE”，则在预览窗口出现数字单边沿信号发生器的符号。(3)在编辑窗口双击，则数字单边沿信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。第36页/共48页2.编辑数字单边沿信号发生器(1)双击原理图中的数字单边沿信号发生器符号，出现数字单边沿信号发生器的属性设置对话框，如图3-25所示。(2)在“GeneratorName”项中输入自定义的数字单边沿信号发生器的名称，如“DEDGE1”，在“EdgePolarity”选项中，选中“Positive(Low-To-High)Edge”正边沿项。对于“EdgeAt(Secs)”项，输入“500m”，即选择边沿发生在500ms处。(3)单击“OK”按钮完成设置。第37页/共48页(4)照图3-26接线来完成图表的仿真。其中，DEDGE2设为“Negative(High-To-Low)Edge”负边沿，其他同DEDGE1。观察图形仿真中的两个相反的单边沿信号。图3-25数字单边沿信号发生器属性设置对话框图3-26数字单边沿信号发生器图表分析第38页/共48页3.1.11单周期数字脉冲发生器1.放置单周期数字脉冲发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“DPULSE”，则在预览窗口出现数字单周期数字脉冲发生器的符号。(3)在编辑窗口双击，则单周期数字脉冲发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。第39页/共48页2.编辑单周期数字脉冲发生器(1)双击原理图中的单周期数字脉冲发生器符号，出现单周期数字脉冲发生器的属性设置对话框，如图3-27所示。主要有以下参数设置。PulsePolarity(脉冲极性)：正脉冲PositivePulse和负脉冲NegativePulse。PulseTiming(脉冲定时)：StartTime(Secs)为起始时刻；PulseWidth(Secs)为脉宽；StopTime(Secs)为停止时间。(2)在“GeneratorName”项中输入自定义的单周期数字脉冲发生器的名称，如“DPULSESOURCE”，并在相应的项目中设置合适的值。第40页/共48页(3)单击“OK”按钮完成设置。(4)照图3-28接线来完成图表的仿真。图3-27单周期数字脉冲发生器属性设置对话框图3-28单周期正脉冲图表仿真第41页/共48页3.1.12数字时钟信号发生器1.放置数字时钟信号发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“DCLOCK”，则在预览窗口出现数字时钟信号发生器的符号。(3)在编辑窗口双击，则数字时钟信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。第42页/共48页2.编辑数字时钟信号发生器(1)双击原理图中的数字时钟信号发生器符号，出现数字时钟信号发生器的属性设置对话框，如图3-29所示。(2)在“GeneratorName”项中输入自定义的数字时钟信号发生器的名称，如“DCLOCK”，并在“Timing”项中把“Frequency”频率设为1k(Hz)。(3)单击“OK”按钮完成设置。第43页/共48页(4)照图3-30接线来完成图表的仿真。因为时钟的周期为1ms，所以图表的时间轴设为5m(s)，即观察5个周期。图3-29数字时钟信号发生器属性对话框图3-30数字时钟信号发生器图表仿真结果第44页/共48页3.1.13数字模式信号发生器(1)在ProteusISIS环境中单击工具箱中的“GeneratorMode”按钮图标，出现如图3-1所示的所有激励源名称列表。(2)用鼠标左键单击“DPATTERN”，则在预览窗口出现数字模式信号发生器的符号。(3)在编辑窗口双击，则数字模式信号发生器被放置到原理图编辑界面中，可用镜像、翻转工具对其位置和方向进行调整。2.编辑数字模式信号发生器(1)双击原理图中的数字模式信号发生器符号，出现数字模式信号发生器的属性设置对话框，如图3-31所示。第45页/共48页(2)在“GeneratorName”项中输入自定义的数字模式信号发生器的名称，如“DPATTERN”,其他各项的设置如图3-31所示。其中各项含义如下。InitialState：初始状态。FirstEdgeAt(Secs)：第一个边沿位于几秒处。Pulsewidth(Secs)：脉冲宽度。SpecificNumberofEdges：指定脉冲边沿数目。Specificpulsetrain：指定脉冲轨迹。(3)在指定脉冲轨迹项的下边单击“Edit”按钮，出现如图3-32所示的数字模式发生器的轨迹编辑区。第46页/共48页(4)在图3-32中，通过单击鼠标可以确定轨迹，有高电平、低电平和浮动电平三种电平可以改变。单击“OK”按钮完成轨迹编辑，返回图3-31所示的属性对话框。(5)单击“OK”按钮完成属性设置。图3-31数字模式信号发生器属性对话框图3-32数字模式信号发生器轨迹编辑第47页/共48页