Proteus软件在电子技术课程教学中的应用

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摘 要：《电子技术基础》是高职电子类专业的核心课程之一，理论知识难度较高，不易入门。在理论教学中若辅以proteus仿真软件，可有效提高教学效果，方便学生理解相关知识点。文章以直流稳压电源的教学为例，展示了利用Proteus仿真软件教学的优势。

关键词：电子技术 Proteus仿真 高等职业教育

中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0014-02

《电子技术基础》是高职电子类专业的核心课程之一，也是一门实践性很强的专业基础课程，它包括了模拟电路和数字电路两部分的内容，在教学过程中，学生对知识点的理解比较困难。如何针对职业教育的特点和人才培养目标，深入浅出地讲解内容，使学生熟练掌握电子技术方面的知识，是电子技术课程教学需要解决的重要问题。基于高职电子技术教学中存在的问题，教学与Proteus仿真方法结合起来，可有效提高教学效果。

1 Proteus仿真软件介绍

Proteus软件是英国Labcenter Electronics公司研发的EAD工具软件。它是一个集模拟电路、数字电路、模/数混合电路以及多种微控制器系统为一体的系统设计和仿真平台。是目前同类软件中最先进、最完整的电子类仿真平台之一。它真正实现了在计算机上完成从原理图、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到PCB板生成的完整的电子产品研发过程。Proteus的功能特点有以下几点。

（1）智能原理布图。

（2）混合电路仿真与精确分析。

（3）单片机软件调试。

（4）单片机与电路的协同仿真。

（5）PCB自动布局与布线。

2 直流稳压电源的原理

直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成，其原理框图如图1所示。

（1）电网供电电压交流220 V（有效值）50 Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。

（2）降压后的交流电压，通过整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压，但其幅度变化大。

（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路去除它的交流分量，变成比较平直，脉动小的直流电压，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。

（4）滤波后的直流电压，会随着交流电网电压的波动或负载的变动而变化。再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出。

3 Proteus仿真在直流稳压电源教学中的应用

从上面直流稳压电源的工作原理上可以看出，这部分的教学比较抽象，学生对各部分产生的波形只是停留在理论的理解上，不够直观。利用Proteus仿真对这部分进行讲解，由利于学生能够直观的感受波形的变化过程。

图2所示电路是由分立元件组成的串联型稳压电源的电路图。其整流部分包括单相桥式整流电路、电容滤波电路。稳压部分为串联型稳压电路，主要组成部分包括：调整元件Q1，比较放大器Q2、R1、R2、RW、组成的取样电路，DW、R3、组成的基准电压控制电路和Q3、R4、R5、R6组成的过流保护电路。整个稳压电路是一个具有电压串联负反馈的闭环系统，其稳压过程为：当电网电压波动或负载变动引起输出直流电压发生变化时，取样电路取出输出电压的一部分送入调整管Q1的基极，使调整管改变其管压降，以补偿输出电压的变化，从而达到稳定输出电压的目的。

在电路（图2）中接示波器的四个接线端A、B、C、D应分别接四路输入信号，信号的另一端应接地。该虚拟示波器能同时观看四路信号的波形。

在该电路中定义了一个有效值为220 V，

频率为50 Hz的正弦波激励源。同时，在需要显示波形的几处接上了示波器的引脚，用来显示输入波形、输出波形以及一些中间波形。

直接单击仿真软件中的仿真开始按钮，可以开始全速仿真，此时，点击Proteus软件中的Debug下拉菜单中的3.Digital Oscilloscope命令，就会出现虚拟示波器以及输入波形、输出波形、以及中间波形。如图3所示。

如图3所示，自上至下各波形所表示的含义依次为，最上面的波形表示5∶1变压后的波形；第二个波形表示桥式整流后的脉动波形；第三个波形表示经过滤波过后的波形；最下面的波形表示经过稳压过后的波形。

从仿真波形上可以看出，通过这个波形显示器显示仿真后的一系列的波形得到一个相当稳定的低压直流信号。

4 结语

从直流稳压电源的教学中可以发现，Proteus软件在教学中的优势，它能把比较抽象的知识点通过仿真结果直观的展示在学生面前，取得比较好的效果。Proteus仿真还可在电子技术实验及课程设计中得到应用。

参考文献

[1] 范贻潘.电子EAD（Proteus）[M].中国劳动社会保障出版社.

[2] 苏丽萍.电子技术基础[M].西安电子科技大学出版社.

[3] 龙志文.电力电子技术[M].机械工业出版社.

[4] 吴友宇.模拟电子技术基础[M].北京清华大学出版社.