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電路仿真軟件范文1
關鍵詞：仿真；靜態工作點；交流參數；失真；頻率響應
中圖分類號：TP393;TN79+1文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)26-6461-02
模擬電子技術課程是電子信息類專業的一門主干課程，該課程既有抽象的理論分析又有較具體的實踐應用，此門課程教學質量的優劣直接影響到此類專業后續課程的學習以及學生的電路理論分析能力和實踐動手能力。本文以模擬電子技術課程中的基本放大電路為例，介紹了利用Multisim仿真軟件如何分析靜態工作點的設置與波形失真的關系，如何利用仿真軟件測試電路交流參數，分析電路參數對電路高低頻特性的影響，在課堂教學中，使模擬電子技術教學更加形象、靈活，更貼近工程實際，達到幫助學生理解原理，提高分析能力的目的。這對提高學生學習興趣，培養學生創新能力，提高學生專業素質具有重要的意義。
1 靜態工作點的設置及測量
按如圖1所示連接電路。為實現電路最大不失真輸出，調節可變電阻R2，使節點4對地直流電壓為6V（即是=6V）。為保證所測試的交流參數有效，應保證晶體管工作在線性范圍內，適當選取輸入交流信號的幅度，保證電路非線性失真不超過5%，電路中輸入交流信號的有效值設為4.9mV，此時電路的非線性失真為4.932%。
利用軟件的分析功能，執行命令Simulate/Analysis/DC Operating Point；設定節點1、3、4、6，執行Simulate，可得圖2所示的各節點電壓，圖中節點4的電壓為5.98961V，此電壓即為，節點3的電壓約為0.476V，即為之值。節點1、6的電壓為零，這就是電容C1、C2的隔直作用。
2 交流參數的測定
2.1 交流放大倍數
雙擊示波器，適當選取X軸掃描刻度，A、B通道Y軸幅度刻度以及兩通道的模式均為AC模式。打開電源，在示波器上看到輸入、輸出波形，關閉電源，拖動示波器屏幕上的兩讀數標尺分別至兩曲線的波峰和波谷點，從讀數窗口可以讀出輸入信號的峰峰值為13.854mV，輸出信號的峰峰值為-1.382V，其中負號表示輸出信號與輸入信號相位相反，這與單管共射電路的輸出信號與輸入信號的相位關系相符。由以上數據我們可得電路的交流電壓放大倍數是：99.8。如在電路中的輸入輸出端分別接上萬用表測量其交流電壓放大倍數是：，與前者數據較好地吻合。2.2 輸入電阻
輸入電阻為放大電路的重要概念，在該電路中，即為從節點1看進去的總等效電阻。測量步驟如下，在交流信號與C1之間接一已知電阻RS，該電阻等效為交流信號內阻RS，用交流電壓表測量節點1與地之間的電壓V1，由關系式：
即可求出該電路的輸入電阻，將RS=3 ，VS=4.9mV，V1=1.78mV，代入上式得該電路的輸入電阻為：1.7KΩ。
2.3 輸出電阻
輸出電阻的測量方法是：分別測量輸出端有負載和沒有負載時的輸出電壓、。根據公式：，即可求得。將各測量值代入上式，得該電路的輸出電阻為2.57KΩ，理論值為：3KΩ。
3 輸出信號失真的觀察
適當選取R1、R2的阻值，增大輸入信號的幅度，可以觀察到圖5所示的截止、飽和失真。圖5（右）中是當減小R1、R2的阻值時，所看到的靜態工作點太高，動態工作點進入了飽和區所出現的負半周被削去一部分的飽和失真。圖5（左）中是當增加R1、R2的阻值時，所看到的靜態工作點太低，動態工作點進入了截止區所出現的正半周被削去一部分的截止失真。這與課本上所分析的單管共射電路靜態工作點與波形失真的關系很好的吻合。
4 放大電路的頻率響應
連接一單級阻容耦合電路如圖6所示。為保證晶體管工作在線性范圍內，用失真度測試儀監測（非線性失真控制在5%以內），其輸入信號有效值選定為4.5mV。
4.1 幅頻特性的觀測
雙擊波特圖測試儀，作如下調節：Mode區，選擇Magnitude；Horizontal區，選擇Log，F值為100MHz，I值為1Hz，Vertical區，F值為40dB，I值為-20dB。打開電源開關就可以觀察到如圖7所示的幅頻特性曲線。拖動讀數指針就可測量出中頻段的增益以及高低端-3dB處的上下限截止頻率。本例中，測得中頻段的增益是38.334dB，fH=9.3MHZ，fL=125Hz。
4.2 耦合、旁路電容對低頻特性的影響
課本中，理論研究了耦合、旁路電容對下限頻率的影響，我們可以通過仿真的形式驗證其影響程度。將C2由10uF減小到1uF，其他參數不變，可測得下限頻率為135Hz，同理將C3由10uF減小到1uF，其他參數不變，可測得下限頻率為136Hz，將旁路電容C4由47uF減小到4uF，其他參數不變，測得下限頻率為1.585kHz。以上數據說明，影響低頻特性的主要因素是旁路電容，這也驗證了課本中的結論。
4.3 晶體管參數對高頻特性的影響
教材中講述了，晶體管的極間電容和電路中的分布電容等，是影響電路高頻特性的主要因素，我們可以通過更換晶體管的方式，表明晶體管的極間電容對高頻特性的影響情況。將電路中的2SC1815更換為2N2222A，由上所述方法可測得此時的上限頻率為17.92MHz，由此可見，晶體管的極間電容對電路的高頻特性有著明顯的影響。
5 結束語
本文以模擬電子技術課程中的基本放大電路為例，介紹了利用Multisim仿真軟件分析靜態工作點與波形失真的關系，電路交流參數的測試，以及分析了電路參數對電路頻率特性的影響，在課堂教學中，使該課程的教學更加形象、靈活，更貼近工程實際，達到幫助學生理解原理，提高分析能力的目的。相信這種形象化的教學方法在電子類各門課程教學中會發揮更大的作用。
參考文獻：
[1] 華成英,童詩白.模擬電子技術基礎[M].4版.北京:高等教育出版社,2006.
[2] 羅映祥.Multisim2001電路仿真軟件在負反饋電路教學中的應用[J].現代電子技術,2008,31(7):161-162.
[3] 聶典.Multisim9計算機仿真在電子電路設計中的應用[M].北京:電子工業出版社,2007.
電路仿真軟件范文2
【關鍵詞】仿真軟件 仿真 三極管基本放大電路
在傳統的模擬電子技術的教學過程中，學習三極管的輸入、輸出特性；分析基本放大電路的靜態工作點和動態性能指標，既是重點也是難點。老師覺著難教，難表述，學生覺著難理解，太抽象，即便是以實踐的方式進行講解，也會因為學生們使用電子儀器不熟練、電子信號太小易受干擾等原因而屢屢受挫。
現在，我們在教學的過程中，利用仿真軟件的仿真功能，對理論教學進行補充，使學生能將理論與“實際”相結合，加深對理論的理解。
下面就電子仿真技術在《電子技術基礎》課程中的具體應用進行簡要分析。
一、三極管輸入、輸出特性曲線的分析
在傳統的教學中，三極管輸入、輸出特性曲線需要學生利用實驗進行測試，測得數據后學生需自己描點畫線才能得到曲線。該測試過程繁雜，又很容易受到外界干擾而能得到正確的結果?，F采用仿真方式，快捷又直觀，學生很容易理解。
按圖1所示的三極管特性曲線測試電路利用Protel99 se軟件繪出電路，通過仿真技術，得到三極管的輸入特性曲線如圖2所示。圖中，橫坐標為UBE，縱坐標為IB。
三極管的輸出特性仿真曲線如圖3所示。圖中橫坐標為UCE，縱坐標為IC。
二、靜態工作點測試及放大倍數的確定
（一）靜態工作點
在放大電路中，靜態工作點是保證三極管正常放大的外部條件，合理設置靜態工作點，直接關系到電路的放大質量與效果。
靜態工作點靠電路參數來決定。如果是讓學生們靠自己的計算來認識這一點，所需要進行的運算非常繁瑣，要占用大量的演算時間。而采用電子仿真對三極管直流工作狀態進行分析，可隨時改變電路的參數，且無需調整，很快就可以輸出仿真結果。
例如，共發射極放大電路如圖4所示，選擇三極管的基極、集電極和發射極的電流和電壓作為輸出，其仿真輸出的結果如圖5所示。
當改變電路中電阻Rb的阻值，使其分別為200KΩ和1MΩ時，仿真輸出結果如圖6（a），（b）所示。
根據圖3（a）的輸出結果，當R1=200KΩ時，三極管的
（二）電路的放大倍數
電路的電壓放大倍數與三極管的輸人電阻、三極管的集電極電阻、負載電阻以及三極管的電流放大倍數β直接有關。
在圖4所示電路給定參數的情況下，電路仿真的輸入與輸出的波形如圖7所示，電路的放大倍數約為80。當修改負載電阻RL時，電路仿真的輸入與輸出的波形如圖8所示，電路的放大倍數約為150。可見負載電阻的改變，也改變了電路的電壓放大倍數。
（三）認識設置合適靜態工作點的必要性
通過仿真軟件做仿真演示，讓學生觀察靜態工作點設置不合適帶來的影響，信號出現失真（截止失真和飽和失真），并從中學習改善失真現象的方法。
三、參數對放大倍數的影響
利用仿真軟件的功能，可以在一個圖上展示參數變化給放大倍數帶來的影響，非常直觀，學生能更好的理解知識要點。
通過以上討論可知，電子仿真技術在《電子技術基礎》課程中可以非常直觀、逼真地進行演示操作，既避免了繁瑣的理論計算，又可模擬實驗中復雜的接線，還可克服儀表讀數的不方便，使課堂教學既有理論講解，又有實驗操作的結果，給學生以近乎實際的、逼真的動感效果，生動形象，教學效果有了大幅度的提高。
電路仿真軟件范文3
關鍵詞：Proteus仿真軟件；555時基電路；D觸發器；編碼器；譯碼器
一、引言
數字電路課程設計是電子專業類脈沖與數字電路課程的一個綜合運用，遵循中職“做中學、做中教，理實一體化”的指導思想，在這門課程的教學過程中，筆者采用了搶答器的設計來進行這門課程的課程設計，通過完成這個課程設計來提高學生的知識整合能力。因此，我們需要一種形式多樣、色彩豐富、能滿足學生動手欲望的教學方式，在教學中筆者引入了仿真技術進行教學。通過仿真，學生不僅整合了脈沖與數字電路知識，也提高了自己分析電路故障、了解電路工作原理的能力，為后續課程的學習提供了有力的保證。
二、PROTEUS仿真軟件的介紹
現代計算機應用技術的高速發展，催生了多種應用于電子電路設計的仿真軟件，Proteus軟件就是其中很成功的一種。該仿真軟件具有以下功能特點：
（一）組成。
包括ISIS、ARES 等模塊，ARES 模塊主要用來完成PCB的設計，而ISIS 模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。具有模擬電路仿真、數字電路仿真、單片機及其電路組成系統仿真、I2C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD系統仿真等功能；帶有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發生器等。
（二）功能。
Protues可以實現原理圖的捕獲、電路分析、交互式仿真、電路板設計、仿真測試、射頻分析、單片機等高級應用。我們在實際應用中，更多的是使用 Proteus ISIS 模塊完成數字電路中原理圖的繪制與仿真。是因為它具有以下兩大功能特點：
（1）具有強大的原理圖繪制功能。它有著直觀的操作界面，能方便快捷調整電路參數，Proteus能模擬真實的電路板在通電后工作情況是否正常，并且可以方便快捷的修改電路設計及參數及對電路進行調試，同時可以看到修改參數后的效果。它有著豐富的元器件庫、豐富的測試儀器儀表、完備的分析手段、強大的仿真能力、完美的兼容能力，Proteus 能提供數量龐大的電子元件（分立元件和集成電路、模擬和數字電路）的電路符號、仿真模型和外形封裝?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C和spice分析于一體的仿真軟件，功能極其強大。
（2）提供軟件調試功能。在硬件仿真系統中具有全速、單步、設置斷點等調試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態。同時支持第三方軟件繪編譯和調試環境，如Keil 51 uVisiin2等軟件。
Proteus VSM 的核心是 ProSPICE，這種仿真系統組合了 SPICE3f5 模擬仿真器核和基于快速事件驅動的數字仿真器。它主要的特點是能把微處理器軟件作用在處理器上并和連接該微處理器的任何模擬和數字器件協同仿真。SPICE 內核的使用使用戶能采用 數目眾多的供應廠商提供的SPICE 模型，它界面易學，在調試程序、軟件仿真方面有很強大的功能。這特點針對單片機系統設計極為有利。
三、用PROTEUS仿真軟件進行課程設計的應用實例
筆者在課程中引用仿真軟件進行這一課程綜合設計。下面以項目“四路搶答器”的 Proteus 仿真設計來進行這個課程設計。四路搶答器在PROTEUS7.8環境下設計并仿真，設計電路如圖1所示。
該電路包括四個部分：振蕩電路、觸發鎖存電路、編碼電路及譯碼顯示電路。電路由NE555、4D觸發器74LS175、4個搶答按鍵、4輸入或非門74LS20、2輸入與非門74LS00、CD4532編碼電路、74LS47譯碼顯示電路、1個清零復位按鍵和4個發光二極管、一個共陰極數碼管組成。搶答開始前，主持人按動“復位”鍵清零復位，作好搶答準備，搶答隊員開始搶答。若“SB1”鍵按下，對應的指示燈LED1點亮，同時數碼管顯示“1”，此時，其它按鍵按下，均不改變顯示狀態，維持LED1燈亮，1隊回答完問題后，開始下一題搶答前，主持人必須按動“復位”健清零。
圖1四路搶答整機仿真電路圖
（一）單元電路的設計及元器件的選擇。
1.555振蕩電路。電路如圖2所示，采用一塊NE555及電阻、電容來實現，它的周期由圖中R10、R11以及C1的參數大小決定，它們的關系是T=0.7（R10+2R11）C。這個脈沖信號經3腳輸出送到與非門7400的4腳，經6腳送到4D觸發器的圖2555振蕩電路仿真CLK觸發端。由于74LS175是D觸發器，需要時鐘脈沖的上升沿觸發，所以電路中使用一片7400，使時序滿足觸發器的要求。從圖2的仿真中可以看出輸出信號的頻率是14Hz。該設計中取R10及R11的值為1KΩ，電容C1的電容量是33μF，經計算周期大約是69ms，頻率是14.4Hz，與仿真得到的數值基本一致。該電路為搶答鎖存電路提供一個上升沿觸發信號。
2.搶答及鎖存電路。
（1）搶答準備。搶答及鎖存電路采用D觸發器74175、4輸入與非門7420、2輸入與非門7400構成。接通電源時，輸入狀態為零，輸出顯示為零，但由于觸發器在電源接通瞬間，輸出狀態有不確定因素（由于本設計無開機復位電路），所以，在搶答前，主持人必須按一下“復位”鍵清零，作好搶答前的準備。在沒有按下搶答按鍵的情況下，D觸發器輸入全部為零，此時無時鐘脈沖信號，D觸發器仍保持原“0”狀態。
（2）搶答按鍵。四個隊分別控制四個搶答按鍵，對某一個問題進行搶答時，其中一個隊按下按鍵，如“SB1”鍵，D觸發器4腳輸入為“1”電平，對應輸出2腳為“1”電平，而與其對應的反相輸出3腳為“0”電平，為對應的指示及鎖存作好了準備。
（3）邏輯電路。555振蕩電路為D觸發器提供一時鐘脈沖的上升沿觸發信號。當某一按鍵如“SB1”鍵按下，3腳“0”信號加入U2A的一個輸入端，其輸出“1”，經U3A輸出“0”，封鎖了上升沿觸發信號，也就封鎖了其它選手的搶答按鍵，即使此時有鍵按下，對D觸發器沒有影響，不能改變輸出指示狀態。電路如圖3所示。
3.編碼電路。
在此電路中采用編碼器CD4532來實現，這是八——三編碼器，電路如圖4所示。輸入高電平有效，即在輸入數據端出現高電平時進行編碼。因為電路只是采用了四路進行搶答，所以在此設計中只采用D1到D4這四個輸入，其余沒有用到的四個輸入端做了接地處理，不能空著也不能接高電平。如果選手按了“SB1”按鈕，相應的發光二極管LED1亮，同時CD4532的D1端（11腳）為“1”電平，對應Q2Q1Q0輸出為“001”。
圖3搶答及鎖存電路仿真
圖4CD4532編碼電路
CD4532編碼的原理如表1所示：
表1CD4532邏輯功能真值表
4.譯碼及顯示電路。電路采用譯碼器74247及共陽數碼管構成，電路如圖5所示。把編碼器的Q2Q1Q0分別與譯碼器74247的CBA相接，因為本電路只是用到四組搶答，顯示的數字只是“1、2、3、4”，對應的編制碼是“0001、0010、0011、0100”，所以高位“D”接地，74247是低電平輸出有效，它的邏輯功能如表2所示。
表274247邏輯功能真值表
圖5七段譯碼與顯示仿真電器
（二）電路的仿真。
1.新建設計文件。打開Proteus ISIS工作界面，選擇菜單“文件”——“新建設計”命令，彈出選擇模板窗口，從中選擇“DEFAULT”模板，單擊“確定”按鈕。這樣一個新的設計文件就建立起來了。
2.元件選擇。在畫原理圖之前，應將電路圖中所用元件從庫中選擇出來從庫中選擇元件時，可輸入所需元件的全稱或部分名稱，元件拾取窗口可以進行快速查詢。本設計要用到的器件有：元件中的555定時器、電阻 Resistor、地線 GROUND、電容 CAP、七段數碼顯示器、顯示譯碼器74247、與非門 7400、7420、按鈕、發光二極管。在模型選擇工具欄中選元件（默認），單擊 P 按鈕，出現挑選元件窗口，篩選出所需器件，雙擊將其放入元件列表中。
3.放置元件。（1）元件的放置。在元件列表中左鍵選取某元件，在原理圖編輯窗口中單擊左鍵，該元件就到原理圖編輯窗口中，同樣放置其他各元件。用鼠標右鍵單擊元件會出現該元件的快捷菜單，此快捷菜單中有移動、以各種方式旋轉和刪除命令。
（2）電源和地的放置。單擊元件工具箱中的終端按鈕圖標：則在對象選擇器中顯示各種終端，從中挑選出地 GROUND，電源POWER，并在原理圖編輯窗口中左擊放置到原理圖編輯窗口中。
（3）連線。將光標靠近一個對象的引腳末端，該處將自動出現一個紅色小方塊，單擊鼠標左鍵，拖動鼠標，放在另一個對象的引腳末端，該處再出現一個紅色小方塊，再單擊鼠標左鍵，就可以在兩個引腳間畫出一根線來，如果需要拐彎，則只需要拐彎處單擊一下鼠標左鍵即可。
4.仿真運行。電路原理圖畫好并檢查通過后，就可以仿真運行，仿真電路圖如圖1所示。仿真時，元件引腳上的紅色代表高電平，蘭色代表低電平，灰色代表懸空。電路中555定時器提供秒脈沖信號，其參數要經過多次調試才能滿足設計要求。采用 Proteus 軟件仿真的方法體現出了明顯的優勢。
四、結語
從上述課程設計可以看出，引入仿真技術之后，真正把課堂還給了學生，學生成了教學活動的主角，整個教學活動是學生在教師引導下的實踐、總結、分析、討論，沉悶的課堂變得生動，學生的動手欲望得到了滿足，學生的學習熱情被充分的調動起來。他們對知識有了較為全面的整合，分析電路故障的能力也有了極大的提高。
同時，通過虛擬實驗平臺上提供了大量的虛擬儀器和虛擬電子元件供學生使用，激發了學生的創造性，在數字電路課程設計中起到了極其重要的作用。
參考文獻：
[1]孔凡才， 周良權.電子技術綜合應用創新實訓教程[M].北京：高等教育出版社，2008.
電路仿真軟件范文4
1Proteus仿真軟件簡述
Proteus軟件是英國LabCenterElectronics公司出版的EDA工具軟件(該軟件中國總為廣州風標電子技術有限公司)。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及器件。它是目前比較好的仿真單片機及器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步,但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發應用的科技工作者的青睞。該軟件包含ISIS和ARES兩個軟件部分,這兩個部分在大環境下扮演著兩個不同的重要角色,都有著舉足輕重的作用。在日常工作中,ARES部分是用來當PCB設計工作的助手,進行有效輔佐,而ISIS則是主要負責在仿真開啟的環境下對電路原理和模擬電路的設計工作。
2Proteus仿真軟件進行仿真電路設計的過程分析
在電子電路實訓過程中,proteus仿真軟件在進行仿真電路設計時,要在軟件編輯界面,按照需要模擬的實際電路思路,設計出一套最符合實際情況的電子電路圖,再通過許多相關數據計算,盡可能在最短的時間內完成對電路的初步設計和對數據的測量與計算整理,最后完成整體的模擬電路設計,然后利用軟件的電路生成功能,輸出最后的電路設計圖。為了確保電路設計的順利進行,仿真電路設計過程可以這樣:先確定核實設計項目,然后運行proteus軟件,繪制初步的電路原理圖,然后根據原理確定需要的元件種類和數量,啟動仿真系統,用虛擬儀器檢測然后讀出數據,分析結果,如不符合要求,對元件或者電路作適當修改然后再次檢測,當符合要求時,要對電路進行完善,確定無誤后敲定最終設計方案,然后系統自動生成電路圖。
3Proteus仿真軟件的仿真電路設計與調試
在進行電路工作前,相關人員要檢查虛擬測量儀器與被測量點的兩個終端是否處于正常連接狀態,還要確定信號源良好的接地情況,其中還要注意示波器與地線的連接狀況。測量結束后要確保測量結果是GND的相反波形,有利于后續對電路的研究。實驗過程中,要時刻注意電壓表,電流表的指針位置,而在仿真電路時,要注意串聯電路中電流指針的指數,如有任何問題,要及時地在相應的執行操作界面,通過網絡,對電壓作出適當調整,然后繼續進行仿真電路的研究試驗,推動proteus仿真軟件在電子電路設計應用中的發展。
4Proteus仿真軟件的實用電路分析
在今后的與電路設計有關的工作當中,我們不光要充分發揮并發展proteus仿真軟件,還要通過合理的方法來判斷研究proteus仿真軟件在未來電路研究中的發展趨勢,然后進行相應改進。而proteus軟件還需要通過傳感器電路,正弦電路等實用電路中不斷的進行試驗和探索,最后才能把此項技術落實到實際電子科技產品的生產環節當中去。所以,我們再使用該軟件進行電路設計和分析時,要把重點放到傳感器電路和正弦電路等電路的實用性上,結合實際情況探究,才能更好地讓軟件適用于各種實用電路的應用。還能開發出仿真系統的其他用法和功能,促使電子行業發展,為以后的研究工作打下堅實的基礎。
5結語
綜上所述,現階段proteus仿真軟件的應用已經十分廣泛,而其使用功能也十分便利和強大,在進行電子電路設計時,為了能夠更深刻研究電路的工作情況,更準確地對電路中存在的不足之處進行調整,我們要進一步對軟件進行挖掘研究,明確操作規范,開發出更實用的功能以便使用。還能改善傳統的電子電路設計工作,并檢測出其中的缺陷,為降低電路實驗成本,更有效地完成實驗和縮短實驗時間等方面,都有積極的推進意義。
作者:侯彬 單位:東北石油大學秦皇島分校
參考文祥
電路仿真軟件范文5
Abstract: "Circuit Analysis" is a basic course for electrical majors. Apart from teaching students to analyze relevant problems with basic theorems, the course should also improve the students' ability to verify problems so as to develop a good self-learning mode for students.
關鍵詞： 電路分析；仿真軟件；自主學習
Key words: circuit analysis；simulation software；self-learning
中圖分類號：G43文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）08-0229-02
0引言
“電路分析”課程是電類專業的一門基礎課程。通過本課程的學習，應使學生掌握電路的基本理論及分析方法。此外，除了教授學生用基本的定理分析相關問題外，還應培養學生應用仿真軟件驗證問題的能力，從而為學生建立起一種良好的自我學習模式。
該門課程為后續專業課程的學習奠定相應的基礎，且其具有內容廣、學生學習難度大的特點。以往的教學中我們比較重視定理的應用及相關公式的推導，課堂中多以計算、推導的方式來求解題目，課堂效果一般，且學生學習興趣不高。若在分析問題的過程中教授學生使用仿真技術，不僅結果直觀，且提高了學生學習的興趣，并為學生建立起一種良好的自我學習模式。
1應用實例
1.1 戴維南定理的相關應用對于任意線性有源二端網絡，對外電路作用時都可以用一個理想電壓源和電阻串聯的電源模型來等效，其中電壓源的電壓等于該二端網絡的開路電壓UOC，電阻RO等于有源二端網絡除去電源（理想電壓源短路，理想電流源開路）后所得無源二端網絡的等效電阻。
在實際應用中，戴維南定理常用來分析和計算復雜電路中某一支路的電流（或電壓）。方法是：先將待求支路斷開，則待求支路以外的部分就可以等效成一個有源二端網絡，應用戴維南定理求出開路電壓UOC和電阻RO，然后接入待求支路，即可求出待求量。
圖1所示電路中，應用戴維南定理求電阻R5上消耗的功率[1]。
這是一個應用戴維南定理求解支路電流，進而求功率的問題。按照戴維南定理的分析過程，具體分析步驟如下：
解：（1）先從負載電阻RL兩端斷開，求出開路電壓UOC，
設電路中各支路電流分別為I1、I2、I3和I，由圖知端口電流I=0
對節點A：2-I1-I3=0
對節點B：I1-I2-I=0且I=0
UOC=3×2+3I1+17
UOC=3×2+4I3-2I2
解得I1=I2=-1A
I3=3A
UOC=20V
（2）求出戴維南等效電阻RO，
解得RO=5Ω
（3）畫出戴維南等效電路，并求出支路電流，
解得IL=2A P=20W
1.2 運用仿真技術進行驗證的具體過程首先用Multisim2001構建仿真電路，然后設置各元件的參數。具體過程如下:先分別從元件庫中選取所需電源及電阻，雙擊元件符號，在屬性對話框中對其參數進行設置，并連接電路。其次，選擇相應的測量儀表接于適當位置。最后，打開仿真開關進行仿真，觀察結果。
在圖2中（R5所在支路）接入萬用表，并將其設置為電流檔，測得流過該支路的電流為2A，且經過計算可以得知電阻R5上消耗的功率為20W。為了直接得到該題目的結果，學生們可以直接在R5所在支路上接入瓦特表，即圖3所示。在圖3中，將瓦特表的電壓線圈并聯在電阻R5兩端，電流線圈串聯在R5所在支路中，打開仿真開關后觀察結果，發現電阻R5上消耗的功率為20W，由此可以直接得到題目所求結果。為了能讓學生進一步理解戴維南定理，學會正確使用仿真軟件進行題目的驗證，可向學生做如圖4-6中的演示。首先測量出開路電壓UOC，即圖4所示。先將R5所在支路斷開，接入萬用表并將其置為電壓檔，測得開路電壓UOC=20V。其次測量出戴維南等效電阻（如圖5所示），即在電路中將電壓源短路、電流源開路處理后，接入萬用表并將其置為歐姆檔，測得戴維南等效電阻RO=5Ω。最后建立戴維南等效電路（如圖6所示），測量出電阻R5上消耗的功率為20W。
2啟示
電路分析這門課程是理論性很強的一門課程，比較抽象且不易理解。若在教學過程中適當的運用仿真技術，更新原有的教學模式，可使學生更加直觀的了解電路問題。這樣不僅能更加深刻的理解所學內容，同時也可以幫助學生建立良好的學習習慣，培養學生自主學習的能力。
電路仿真軟件范文6
關鍵詞：Protel 99SE；電子教學；仿真；應用
傳統電子教學主要以教師教授為主，缺乏生動性，對電子器件、電路特性曲線、輸入輸出波形、頻率特性分析時，往往都是通過手工板書畫圖，不僅效率低，精確度也差。利用CAI課件輔助教學或示教板課堂演示，效果也并不盡如人意。教師在教學中，普遍遇到抽象復雜及實驗條件有限等諸多難題，學生普遍覺得電子類課程難學，使教學效果大打折扣。利用Protel 99SE的仿真功能，通過驗證型、測試型和創新型等不同形式的仿真訓練，不但可以彌補課堂教學不足，而且可以有效培養和提高學生綜合分析問題、排除故障和開發創新的能力。
一、Protel 99SE仿真器的功能與應用
Protel 99SE是基于Windows 98、2000、XP環境的電路原理圖輔助設計與繪制軟件，其功能包括電路原理圖設計、印制電路板設計、電路圖仿真等。人們對它的理解往往偏向于前兩個方面，而忽略了它還具有很強的電路仿真功能。在電子教學中可利用其完善的仿真功能實現諸多應用：①用Protel 99SE＼Library＼Sch＼Sim.ddb仿真庫提供的元件，在完成原理圖編輯后即可實現仿真操作。②有多達5800種仿真元件和大量數學模型元件，可對模擬電路、數字電路、高頻電路等進行仿真分析。③提供多種仿真分析方式，如：靜態工作點分析、瞬態特性和交流小信號分析等。④仿真結果以多種圖形方式輸出。
二、應用舉例
Protel 99SE軟件內嵌了與PSPICE仿真軟件兼容的電路仿真功能，在電子教學中，應用它對電路做信號分析，能準確地查看和分析電路性能指標，從不同角度觀察分析結果。
（1）單管放大電路。單管放大電路輸出頻率特性和放大倍數是電子教學的重點。為更好地理解和掌握，可以利用Protel 99SE仿真器中的交流小信號分析工具對電路進行仿真，得出電壓頻率特性和電路放大倍數曲線。
第一步，利用Protel 99SE中的仿真元件庫sim.ddb建立電路圖并設置好元器件參數。選擇正弦仿真激勵源作為輸入，執行Simulate/Set up進行仿真設置，分析方法為交流小信號分析，起始頻率為1HZ，結束頻率為10MHZ。輸出網絡節點為OUT。最后執行Simulate命令得到輸出結果，使用View/Scaling菜單將X軸的標尺改為對數，就得到了明顯的輸出頻率特性曲線。
第二步，求該電路放大倍數。單擊New按鈕選擇輸出（out）信號除以輸入信號（in），再單擊Create得到放大倍數曲線。可以看出中頻放大倍數為97.5，同時移動標尺可以找到放大倍數曲線的0.707倍數點，求出上下限頻率和通頻帶。
（2）共發射極放大電路。點擊共發射放大電路仿真的Transient Analysis標簽，可以看出：當Rw為不同值，也就是靜態工作點不同時，具有不同的輸出波形。其中in為輸入頻率lkHz、幅值l00mA的正弦信號，out為放大后輸出波形，輸入與輸出波形反相。對照靜態工作點，當Rw=0.03×l00kΩ靜態工作點設置太高時，三極管處于飽和狀態，輸出波形出現失真；當Rw=0.8×100kΩ靜態工作點設置太低時，三極管處于截止狀態，輸出波形也出現失真；當Rw0.1×100kΩ靜態工作點設置合適時，輸出波形為正常的正弦波形，可以比較準確讀出輸出電壓值，得出電壓放大倍數Au≈13，這和理論值十分接近。通過比較學生可以直觀地看出只有選擇合適的靜態工作點，才能使三極管正常工作，從而得到準確的放大信號。
（3）數字電路。用Protel 99SE繪制用74LS160構成的六進制計數器電路，輸入時鐘脈沖頻率為lkHz、幅值為5V，進行仿真分析設置，把時鐘脈沖輸出端co及74LS160的輸出放在有效信號列表中，按下Run analyses即可顯示各個波形。從仿真分析中可看出，在011變為100時74LS160復位了，此電路顯然不能實現六進制計數，問題可能是計數輸出在011變為100的那一瞬間Q3和Q2都為l，產生了一個低電平的毛刺，導致74LS160不在正確的時候復位。對這個電路進行修改，在74LS160的Q3輸出端到74LS00的輸入端之間加上兩個非門74LS04作為緩沖，然后再仿真分析，問題就迎刃而解了。
結束語：實踐證明，將Protel 99SE電路仿真引入到電子教學中，具有很高的實用價值。不僅可以使學生熟練掌握各種儀器的使用和電路參數測試的方法等實用技能，也可以避免元件和儀器的損壞。另外，還可以利用電路仿真不受實驗設備條件限制的優勢，開展更多的設計類實驗，使電子課堂更加生動有趣。
參考文獻：
[1]胡燁.Protel 99SE電路設計與仿真教程[M].北京：機械工業
出版社，2002.
[2]朱文夾，黃智勇.電子線路CAE/EDA[M].重慶：重慶大學出版社，
2007.
[3]王廷才.電子線路CAD Protel 99SE[M].北京：機械工業出版
