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
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
输入端
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
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位置在“ Categor/ — “ Operational Amplifiers”一“ OPAMP”。
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1.1
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Hl・jh 乐J L LLHK* E^iLJiof Etwck -乩*4・ taijlifa L4KB1 A*fLlEl WtlT 即斗 OFMT !□：£ 713：购■: 1E3：tf vur DTdT 5LB.|14 ■■' ECV <£K1H IT IMC ii>M-iiLi -jrrf-u- hi]-±.B| IL-MIE - S E%al. Lda FfawWg 比^3：:“世 nA■.■■■! AapU jiiarLBXaanJ JTIT, #■ TBTIIT , FHari -u ■■ ~ hd„ ErJ-.u>:»d JTtt. Lo* Fw PM i iiw ■SririimAL ikpf^iEi I H4b ErlAiEtd JTn,. Litr Fwaav FTH _ Qja-irljMMl JU^JLEI V Eiilq：+9 THT. Pr“iri4>.i-n^ *v?li tb gtrmiixr— taQilifudr EvJ.. U■- - … ' ■ ilk TTTT lajiiLL a] r«!*, ■5«taM iJ r■!> till LTfaliMal _ h«L \" F»*w. JiRpli fiirr mT-丁障it. Gwwril l>r|Maq 2r和 Pmc*心 tu4 L«elk JTZT lRfi>.i h] f r«». AapLi Ei*r TrrpjGii Erilal Lua - _ |£1 iM^LI EiM JFET*丁峠GtfHi al lu-paaa O^rM Ml 1M4L WLn J1TT-3M4I. 矶 Ln Jhi3R. JW-SRITSL H paii 比lejlifavr ・|>1山” Iai-H-111 1IM LT f l-dTrcL^CT |livi ddliiJ Ln l-M3-i UdK# FvT-M-i >l|iia-hi^-iul g^Ltitr ■!■讣 JRJ Cq^it Eval. Lva lai E4:， Mhi* h]:>M*hLii»al J^3 = Cl* ■■ilk 1TTT ]K*«LE ■ *I r ■ -r» wr T > ” R 0 A . -i J r ii z l El 图4理想无源放大器件的位置 比例运算电路与加法器 这种运算电路是最基本的 (1)反相比例运算电路, 其他电路都可以由它进行演变。 顾名思义，信号从反相输入端进入，如图 5所示。 图5反相比例运算电路 可知：—斛 我们仿真的值：Ui = R1(1) = U R =2K ,Rf =10K， 第3页 故U。= 一5/ 。 (2) 反相加法运算电路，如图6所示，与反相比例运算电路相比多了几个 输入信号。 图6反相加法运算电路 满足的运算法则为：U。=-(虫*山+邑* U2 +邑* Ui3) Ri & R3 我们仿真的值：Ui 二 R1(1) = V ,R =R2 二 R3 =5K,Rf =10K， 故U。- -(^*uii ^*^2 且* Ui3)- -0V。 Ri R2 R3 (3) 例运算电路，顾名思义，信号从同相输入端进入，如图 第4页 同相比7所示 RF 5K 1K 图7同相比例运算电路 满足的运算法则为：u。二(1 -RL)*U 我们仿真的值： 5 二 R2(3) =0.5/ 故，u。=(1 氏)*u = (1 5)*0.5 =3.0V RI 1 =1K,R2 =1K,Rf = 5K , (4) 同相加法运算电路，如图8所示，与同相比例运算电路相比也只是多 了几个输入。 第5页 图8同相加法运算电路 满足的运算法则为： 其中，R'=R//R3//R4//R。 Uo=(1 旦)& u*1 F u*2—'R u*i3 ) R1 戌 R2 R R R' 故, R' * 瓦R' * ui2 、 *0.5 0-25 氏 Ui3) 0-25 我们仿真的值：Ui 二 R2(1) = 0.5/ ,尺=1K,R2 二 R3 二 R4 =1K ,Rf = 5K , =(1 11 1 1 5 )*( 0.25 *0.5 *0.5) =2.25V 1.2积分器与微分器 (1) 积分器如图9所示，与反相比例运算电路相比，只是将反馈电阻Rf换成 电容 Cf，信号发生器设置成10mV、1kHz的方波。示波器设置的界面如图 10 所示。其中Waveform用来选择波形型号，Frequency进行频率设定，Amplitude 进行幅度设定。 第6页 R3 I 20K C1 0.047uF 图9积分器 图10信号发生器界面 仍然由“虚短”和“虚断”得到，运算法则为： Uo - Uidt -R*Cr 图9的仿真结果如图11所示。方波在半周期内是直线输出，积分后就成了 线性输出一一三角波。 第7页 {g 图11积分器仿真结果 (2) LGIMDI ciiamic u ・微分器，如图12所示，与积分器相比，将反馈电容 Cf与反相输入端 二一 Charmel C =Ri对调。信号发生器设置成10mV、1kHz的三角波。 Curwni Scunoe- r hJimcl U 第8页 dt 图12的仿真结果如图 13所示.三角波在半周期内是线性输出,就成了直线输出一一方波。 第9页 , 经过微分后 i tai Oscilloscope CuraeH*! AC DC GND OFF dp Channel C PfiBIEICih AC DC GND in ALIU □re-Stwl 1DC- 4 oFF IjfYven li C40 ■J [iHF Horizont Channel B PtoflUlon AC DC -130 IPMiilan 12W Fa pn 图13微分器仿真结果 1.3波形发生器 由上面的函数型号发生器可以看到， 能将常用的波形都输出来。然而，波形 中最基本的算方波，经过一次积分可以变成三角波，经过两次积分就变成三角波。 这里运用555定时器来形成方波。555定时器组成的多谐振荡器是在内部通 改变比较器（运放构成）的输入电压，从而使触发器改变状 电路如图14所示。其中Outl、Out2和Out3分别输出的波形如图 示。15所 第10页 B C D C6 1nF ［脚 R5 outl C1 3 R1 R2 10k^' hk10k f DC 7 1*0 」_R3 T~*out3 ul 5 R4 CV UD 2 N 1 RV1 TR G 20k 1 555 C2 丄C3 丄C4 47nF ~~ 10nF ~f~ 10nF C5 1nF 图14波形发生电路 tai OEcilloscQpe Channel C DC 0 Pa引“出i AC GND s 10 I -110 IlYV&rt ALII |10-42m mv Horizontal Channel B Channel D POeitnn ADfliCion AC DC 'Millan 严q 2W 200 1W Invert r-90 图15波形发生电路仿真结果第11页 1.4直流电源 电子产品中很多地方都需要直流电源来供电。 这种电源虽然可以考虑直接使 用干电池，但比较经济实用的办法是利用由电网提供的交流电源经过整流、 滤波 和稳压以后得到的。对于一般直流电源，包括电源变压器、整流电路、滤波器和 稳压电路四个组成部分。对于直流电源的主要要求是，输出的电压的幅值稳定， 即当电网电压或负载电流波动时能基本保持不变； 直流输出电压平滑，脉动成分 16. 小；交流电变换成直流电时的转换效率高。其电路仿真图见图 图16直流稳压电源 （1） 变压电路 这部分通过变压器将幅值较大交流电变为幅值更小的交流电。这部分图 没有体现。 （2） 整流电路 整流电路的作用是将交流电变换成直流电。 采用桥式整流电路，它由4个二 极管构成桥式电路，电路如图5-73所示。 （3） 滤波电路 整流电路虽然可以将交流电变成直流电， 但输出的电压是单相脉动的，在很 多设备中，这种脉动是不允许的，因此我们还必须设计出减小脉动程度的电路， 这就是滤波电路。滤波电路也有很多种，这里采用电容滤波。他的原理：电容为 储能元件，两端的电压不能在电路状态改变时跳变。 在负载的两端加上一个电容 16 第12页 f 就构成了简单的电容滤波电路。正相时给电容充电，负相时电容给负载放电，电 压就不变相了。 （4）稳压电路 采用集成稳压块7805,将输出的电源恒定在5V大小。 经过上面几个环节后的，仿真结果图如图 17所示。 i g：i tai OscilloECQpe 图17直流稳压电源仿真结果图 Channel C L日刚 - ------ Ow-Sfraii 第13页 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容