Proteus的虚拟仿真工具

下面来看一下计数器/定时器的两个应用示例。 下面来看一下计数器 定时器的两个应用示例。 定时器的两个应用示例 (1) 照图 照图3-42接线 外部时钟输入不接 ，双击计数器 接线(外部时钟输入不接 接线 外部时钟输入不接)，双击计数器/ 定时器元件，打开其属性设置对话框，如图3-43所 定时器元件，打开其属性设置对话框，如图 所 设操作模式为“ 示。设操作模式为“Time(hms)”，即时钟方式； ，即时钟方式； 计时使能端设为“ 高电平有效， 计时使能端设为“High”高电平有效，即开关合上 高电平有效 为低电平时计时暂停；复位端设为“ 为低电平时计时暂停；复位端设为“Low-High”， ， 即上升沿有效。 即上升沿有效。
基于图表的电路仿真与分析
模拟图表（ANALOGUE） 模拟图表（ANALOGUE） 数字图表 (DIGITAL) 混合分析图表 (MIXED) 频率分析图表 (FREQUENCY) 转移特性分析图表 (TRANSFER) 噪声分析图表 (NOISE) 失真分析图表 (DISTORTION) 傅立叶分析图表 (FOURIER) 音频分析图表 (AUDIO) 交互分析图表 (INTERACTIVE) 一致性分析图表 (CONFORMANCE) 直流扫描分析图表 (DC SWEEP) 交流扫描分析图表 (AC SWEEP)
图3-57 信号发生器仿真运行后的界面
最右端两个方形按钮，上面一个用来选择波形， 最右端两个方形按钮，上面一个用来选择波形，下 面一个选择信号电路的极性，即是双极型(Bi)还是 面一个选择信号电路的极性，即是双极型 还是 单极型(Uni)三极管电路，以和外电路匹配。 三极管电路， 单极型 三极管电路 以和外电路匹配。 Proteus的虚拟信号发生器还具有调幅波和调频波 的虚拟信号发生器还具有调幅波和调频波 输出功能。无论是哪种调制， 输出功能。无论是哪种调制，调制电压都不能超过 ±12V，且输入阻抗要足够大。调制信号从下面两 ，且输入阻抗要足够大。 个端子中的一个输入，调制波从右面的“ 个端子中的一个输入，调制波从右面的“＋”端输 出。
PTOTEUS VS仿真与分析 仿真与分析
PROTEUS VSM中的整个电路分析是在ISIS原理图设计模块下 延续下来的，原理图中包含： 直接布置在线路上的探针； 直接布置在线路上的探针； 电路激励； 电路激励； 虚拟仪器； 虚拟仪器； 曲线图表。——详细内容 曲线图表。——详细内容 PROTEUS VSM有两种截然不同的仿真方式：交互式仿真和基 于图表的仿真。 交互式仿真检验用户所设计的电路是否能正常工作 检验用户所设计的电路是否能正常工作. 交互式仿真检验用户所设计的电路是否能正常工作.可 即时观看电路的仿真结果， 即时观看电路的仿真结果，仿真结果在仿真运行结束后 即消失； 即消失； 基于图表的仿真用来研究电路的工作状态和进行细节的 基于图表的仿真用来研究电路的工作状态和进行细节的 测量.仿真结果以图表的形式保留在图中， 测量.仿真结果以图表的形式保留在图中，可供以后分 析或随图纸一起打印输出。 析或随图纸一起打印输出。
+
AM FM
图3-56 信号发生器原理图符号
它有两大功能，一是输出非调制波， 它有两大功能，一是输出非调制波，二是输出调制 通常使用它的输出非调制波功能来产生正弦波、 波。通常使用它的输出非调制波功能来产生正弦波、 三角波和锯齿波， 三角波和锯齿波，方波直接使用专用的脉冲发生器 来产生比较方便，主要用于数字电路中。 来产生比较方便，主要用于数字电路中。 在用作非调制波发生器时， 在用作非调制波发生器时，信号发生器的下面两个 接头“ 悬空不接， 接头“AM”和“FM”悬空不接，右面两个接头“＋” 和 悬空不接 右面两个接头“ 端接至电路的信号输入端， 端接地。 端接至电路的信号输入端，“－”端接地。
(CLK)
CLK CE RST
R1
10kΒιβλιοθήκη 图3-44 频率计的属性设置
图3-45 测频时的电路仿真
3.2.7 信号发生器
Proteus的虚拟信号发生器主要有以下功能： 的虚拟信号发生器主要有以下功能： 的虚拟信号发生器主要有以下功能 产生方波、锯齿波、三角波和正弦波； 产生方波、锯齿波、三角波和正弦波； 输出频率范围为0~12MHz，8个可调范围； 个可调范围； 输出频率范围为 ， 个可调范围 输出幅值为0~12V，4个可调范围； 个可调范围； 输出幅值为 ， 个可调范围 幅值和频率的调制输入和输出。 幅值和频率的调制输入和输出。
该仪器有四种工作方式， 该仪器有四种工作方式，可通过属性设置对话框中 来选择， 所示。 的“Operating Mode”来选择，如图 来选择 如图3-41所示。 所示 Default：缺省方式，系统设置为计数方式。 ：缺省方式，系统设置为计数方式。 Time(secs)：定时方式，相当于一个秒表，最多计 ：定时方式，相当于一个秒表， 100秒，精确到 微秒。CLK端无需外加输入信号， 微秒。 端无需外加输入信号， 秒 精确到1微秒 端无需外加输入信号 内部自动计时。 内部自动计时。由CE和RST端来控制暂停或重新从 和 端来控制暂停或重新从 零开始计时。 零开始计时。
+
A B
AM FM
C D
BAT1
1.5V
图3-58 信号发生器的调幅功能接线图
图3-59 调幅波与非调幅波的波形对比
产生调频波的电路如图3-60所示。我们在信号发生 所示。 产生调频波的电路如图 所示 器的“ 端接一个2V、 的交流信号， 器的“FM”端接一个 、100Hz的交流信号，运行 端接一个 的交流信号 使信号发生器调至2V、 后，使信号发生器调至 、120kHz，观察到示波 ， 器的波形，如图3-61所示。 所示。 器的波形，如图 所示
BR1
28V 50Hz +27.5
AC Volts
R2
200
R1
7.5k
1
D3
RV4
2W005G
C3 C2
100uF 10uF
+5.00
Volts
C1
TRAN-2P2S 2200uF
D1
57%
5.1k
图3-67 虚拟电表的使用举例
3.2 激 励 源
激励源为电路提供输入信号。 激励源为电路提供输入信号。
图3-60 调频波产生电路
图3-61 调频波
图中使用了两个交流电压表显示变压器原、 图中使用了两个交流电压表显示变压器原、副边的 电压有效值， 电压有效值，一个直流电压表显示最终的直流稳压 输出。 输出。
D2 U1
LM317L 3 VI ADJ VO 2
TR1
220V 50Hz +220
AC Volts
Sine Source
A
A
B
B
C D
C D
图3-34 虚拟示波器
图3-35 正弦信号与示波器的接法
图3-37 触发区“Cursors”按钮的使用
3.2.3 计数器 定时器 计数器/定时器
计数器/定时器“ 计数器 定时器“COUNTER TIMER”的原理符号及测 定时器 的原理符号及测 试电路连线如图3-40所示。CLK为外加的 所示。 为外加的1kHz方波 试电路连线如图 所示 为外加的 方波 时钟输入。 时钟输入。 该仪器有如下三个输入端。 该仪器有如下三个输入端。 CLK：计数和测频状态时，数字波的输入端。 ：计数和测频状态时，数字波的输入端。 CE：计数使能端 ：计数使能端(Counter Enable)，可通过计数器 ，可通过计数器/ 定时器的属性设置对话框设为高电平或低电平有效， 定时器的属性设置对话框设为高电平或低电平有效， 当此信号无效时，计数暂停， 当此信号无效时，计数暂停，保持目前的计数值不 一旦CE有效 计数继续进行。 有效， 变，一旦 有效，计数继续进行。 RST：复位端 ：复位端(RESET)，可设为上升沿 ，可设为上升沿(Low-High)或 或 下降沿(High-Low)有效。当有效沿到来时，计时或 有效。 下降沿 有效 当有效沿到来时， 计数复位到0，然后立即从0开始计时或计数 开始计时或计数。 计数复位到 ，然后立即从 开始计时或计数。
输出一个调幅波实例:图 连接电路， 输出一个调幅波实例 图3-58连接电路，把一个 连接电路 1.5V的直流电源和一个 的直流电源和一个1kHz的正弦波进行调制，输 的正弦波进行调制， 的直流电源和一个 的正弦波进行调制 出波形如图3-59右图所示。图3-59左图中是没有加 右图所示。 出波形如图 右图所示 左图中是没有加 调制电压的非调制正弦波的波形，可以看到， 调制电压的非调制正弦波的波形，可以看到，调制 后正弦波的幅值变大了。 后正弦波的幅值变大了。
CLK CE RST
R2 R1
10k
10k
图3-42 计时模式的电路仿真
运行仿真，可显示如图 所示的计时方式， 运行仿真，可显示如图3-42所示的计时方式，合上图 所示的计时方式 中与CE相接的开关 则计时停止， 相接的开关， 中与 相接的开关，则计时停止，打开开关则继续 计时；合上与RST相接的开关再打开，计时清零后 相接的开关再打开， 计时；合上与 相接的开关再打开 从零重新计时。 从零重新计时。
(CLK) CLK CE RST
R1
10k
图3-40 计数器/定时器电路
图3-41 计数器/定时器的工作方式设置
Time(hms)：定时方式，相当于一个具有小时、分、 ：定时方式，相当于一个具有小时、 秒的时钟，最多计10小时 精确到1毫秒 小时， 毫秒。 秒的时钟，最多计 小时，精确到 毫秒。CLK端 端 无需外加输入信号，内部自动计时。 无需外加输入信号，内部自动计时。由CE和RST端 和 端 来控制暂停或重新从零开始计时。 来控制暂停或重新从零开始计时。 Frequency：测频方式，在CE有效和 有效和RST没有复位 ：测频方式， 有效和 没有复位 的情况下，能稳定显示CLK端外加的数字波的频率。 端外加的数字波的频率。 的情况下，能稳定显示 端外加的数字波的频率 Count：计数方式，能够计外加时钟信号 ：计数方式，能够计外加时钟信号CLK的周 的周 期数，如图3-40中的计数显示，最多计满八位，即 中的计数显示， 期数，如图 中的计数显示 最多计满八位， 99999999。 。