Proteus在电子电路设计教学的应用 本文关键词：电路设计，教学，电子，Proteus
Proteus在电子电路设计教学的应用 本文简介：1引言电子电路设计是电子类专业的一门重要的专业实践课。学生在课程中焊接和分析电路并测量数据。由于课时和环境有一定的局限性，学生的实验效果不理想，学生学习兴趣较低。通过在课程中引入Proteus仿真软件，学生通过学习和上机操作练习，在焊接实践前全局认识电路，了解仪器设备的功能和使用方法，提高学习兴趣[
Proteus在电子电路设计教学的应用 本文内容：
1引言
电子电路设计是电子类专业的一门重要的专业实践课。学生在课程中焊接和分析电路并测量数据。由于课时和环境有一定的局限性，学生的实验效果不理想，学生学习兴趣较低。通过在课程中引入Proteus仿真软件，学生通过学习和上机操作练习，在焊接实践前全局认识电路，了解仪器设备的功能和使用方法，提高学习兴趣[1]。
2Proteus软件环境及电路仿真
2.1Proteus软件环境Proteus是英国LabCenterElectronics公司出版的EDA工具软件，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，是真正实现了从概念到产品的电子设计自动化系统。Proteus软件功能强大，应用便捷，只需要一台计算机，安装软件即可使用。
2.2电子电路的仿真
2.2.1基本共射放大电路的仿真首先，在计算机上安装Proteus软件，测试可正常使用。基本共射放大电路是模拟电子技术中非常重要的内容，是学生掌握负反馈放大电路、功率放大电路的基础[2]。基本共射放大电路由NPN三极管、电阻、电容组成。三极管起电流放大作用；电容器通交隔直，提供交流信号通道；RL是负载。基本共射放大电路图如图1所示，Q2为NPN三极管，W1为滑动变阻器。各元器件参数值设置为C5=10uf，C6=47uf，C7=22uf，R5=5.1k，R7=20k，R9=1.2k，R10=220Ω，RL=10k，W1=100k。打开Proteus软件，拾取元器件，按照电路图布局连线。在Proteus软件中，选择“激励源模式”中的DC（直流电源），电压参数为+9V，放置在R9的上端。在R9的两端并联电压表，点击运行按钮，调节滑动变阻器W1，使R9电阻两端电压为1.21V，此时Ic=1.008mA。在Proteus软件中，选择“激励源模式”中的Sine（交流电源），设置名称为Vi、幅度为5mv、频率为1Khz，放置在C5左端。从电路中可以得到Vo，即C7的右端即是输出。在“虚拟仪器模式”下，选择示波器，放置合理位置。设置A通道显示为输入波形，即连接Vi和A通道；设置B通道显示为输出波形，即连接Vo和B通道。点击运行按钮，观察虚拟示波器A通道(Vi)和B通道（Vo）的波形，虚拟仿真波形图如图2所示。并可计算出放大倍数Av=Vo/Vi。Vi=5格*2mv=10mv；Vo=8格*50mv=400mv；Av=Vo/Vi=40。2.2.2负反馈放大电路的仿真打开Proteus软件，拾取元器件，按照电路图布局连线。负反馈放大电路由两级放大电路和反馈回路组成，反馈回路由电阻、电容和开关构成，负反馈放大电路图如图3所示。开关元器件决定是否引入负反馈回路。Q1、Q2为NPN三极管，W1、W2为滑动变阻器，SW1为开关。各元器件参数值设置为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软件中，选择“激励源模式”中的DC（直流电源），电压参数为+9V，放置在R9的上端。在R9的两端并联电压表，点击运行按钮，调节滑动变阻器W1，使R9电阻两端电压为2.48V，此时Ic=2.0667mA。在Proteus软件中，选择“激励源模式”中的Sine（交流电源），设置名称为Vi、幅度为5mv、频率为1Khz，放置在C3左端。从电路中可以得到Vo，即C7的右端即是输出。在“虚拟仪器模式”下，选择示波器，放置合理位置。设置A通道显示为输入波形，即连接Vi和A通道；设置B通道显示为输出波形，即连接Vo和B通道。点击运行按钮，观察虚拟示波器A通道(Vi)和B通道（Vo）的波形，虚拟仿真波形图如图4所示，并可计算出开环的电压放大倍数Av=Vo/Vi。Vi=5格*2mv=10mv；Vo=7格*50mv=350mv；Av=Vo/Vi=35。闭合开关SW1，此时引入了负反馈回路。点击运行按钮，调节W2，用虚拟示波器观察A通道(Vi)和B通道（Vo）的波形变化,计算出闭环的电压放大倍数。Vi=5格*2mv=10mv；Vo’=9格*5.18mv=46.62mv；Av’=Vo’/Vi=4.662。通过Proteus软件仿真结果，验证了负反馈放大电路使放大倍数下降，但稳定性提高；改善输出波形的非线性失真等理论知识，使理论知识更加形象化，便于理解和掌握。
3结语
通过对基本共射放大电路和负反馈放大电路的仿真，教学内容更加容易被理解，数据更加形象化，学生对理论知识有更加全面和细致的了解，学会分析和设计电路，也为后续焊接调试电路板提供了数据参考，真正实现了理论和实际的结合应用[3]。
参考文献
[1]吴乐坚,卢旭锦.Proteus软件在高职院校电子线路实验中的应用研究[J].科教文汇,2018(9):1672-7894.
[2]侯向锋,周兆丰.Proteus在模拟电子技术教学中的应用[J].湖北师范学院学报:自然科学版,2012(4):1009-2714.
[3]朱高峰,张艳蕾.Proteus仿真软件在电子实验教学中的应用[J].中国现代教育装备,2018(4):1672-1438.
作者：田咪咪 单位：武汉工商学院
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