摘 要：《電子技術(shù)基礎(chǔ)》是高職電子類專業(yè)的核心課程之一，理論知識(shí)難度較高，不易入門。在理論教學(xué)中若輔以Proteus仿真軟件，可有效提高教學(xué)效果，方便學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。文章以直流穩(wěn)壓電源的教學(xué)為例，展示了利用Proteus仿真軟件教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù) Proteus仿真 高等職業(yè)教育

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（b）-0014-02

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》是高職電子類專業(yè)的核心課程之一，也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，它包括了模擬電路和數(shù)字電路兩部分的內(nèi)容，在教學(xué)過程中，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解比較困難。如何針對(duì)職業(yè)教育的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，深入淺出地講解內(nèi)容，使學(xué)生熟練掌握電子技術(shù)方面的知識(shí)，是電子技術(shù)課程教學(xué)需要解決的重要問題?；诟呗氹娮蛹夹g(shù)教學(xué)中存在的問題，教學(xué)與Proteus仿真方法結(jié)合起來，可有效提高教學(xué)效果。

1 Proteus仿真軟件介紹

Proteus軟件是英國(guó)Labcenter Electronics公司研發(fā)的EAD工具軟件。它是一個(gè)集模擬電路、數(shù)字電路、模/數(shù)混合電路以及多種微控制器系統(tǒng)為一體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)。是目前同類軟件中最先進(jìn)、最完整的電子類仿真平臺(tái)之一。它真正實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上完成從原理圖、電路分析與仿真、單片機(jī)代碼調(diào)試與仿真、系統(tǒng)測(cè)試與功能驗(yàn)證到PCB板生成的完整的電子產(chǎn)品研發(fā)過程。Proteus的功能特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。

（1）智能原理布圖。

（2）混合電路仿真與精確分析。

（3）單片機(jī)軟件調(diào)試。

（4）單片機(jī)與外圍電路的協(xié)同仿真。

（5）PCB自動(dòng)布局與布線。

2 直流穩(wěn)壓電源的原理

直流穩(wěn)壓電源由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成，其原理框圖如圖1所示。

（1）電網(wǎng)供電電壓交流220 V（有效值）50 Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須采用電源變壓器將電網(wǎng)電壓降低獲得所需要交流電壓。

（2）降壓后的交流電壓，通過整流電路變換成方向不變、大小隨時(shí)間變化的脈動(dòng)電壓，但其幅度變化大。

（3）脈動(dòng)大的直流電壓須經(jīng)過濾波電路去除它的交流分量，變成比較平直，脈動(dòng)小的直流電壓，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。

（4）濾波后的直流電壓，會(huì)隨著交流電網(wǎng)電壓的波動(dòng)或負(fù)載的變動(dòng)而變化。再通過穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓，便可得到基本不受外界影響的穩(wěn)定直流電壓輸出。

3 Proteus仿真在直流穩(wěn)壓電源教學(xué)中的應(yīng)用

從上面直流穩(wěn)壓電源的工作原理上可以看出，這部分的教學(xué)比較抽象，學(xué)生對(duì)各部分產(chǎn)生的波形只是停留在理論的理解上，不夠直觀。利用Proteus仿真對(duì)這部分進(jìn)行講解，由利于學(xué)生能夠直觀的感受波形的變化過程。

圖2所示電路是由分立元件組成的串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的電路圖。其整流部分包括單相橋式整流電路、電容濾波電路。穩(wěn)壓部分為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，主要組成部分包括：調(diào)整元件Q1，比較放大器Q2、R1、R2、RW、組成的取樣電路，DW、R3、組成的基準(zhǔn)電壓控制電路和Q3、R4、R5、R6組成的過流保護(hù)電路。整個(gè)穩(wěn)壓電路是一個(gè)具有電壓串聯(lián)負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，其穩(wěn)壓過程為：當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載變動(dòng)引起輸出直流電壓發(fā)生變化時(shí)，取樣電路取出輸出電壓的一部分送入調(diào)整管Q1的基極，使調(diào)整管改變其管壓降，以補(bǔ)償輸出電壓的變化，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

在電路（圖2）中接示波器的四個(gè)接線端A、B、C、D應(yīng)分別接四路輸入信號(hào)，信號(hào)的另一端應(yīng)接地。該虛擬示波器能同時(shí)觀看四路信號(hào)的波形。

在該電路中定義了一個(gè)有效值為220 V，

頻率為50 Hz的正弦波激勵(lì)源。同時(shí)，在需要顯示波形的幾處接上了示波器的引腳，用來顯示輸入波形、輸出波形以及一些中間波形。

直接單擊仿真軟件中的仿真開始按鈕，可以開始全速仿真，此時(shí)，點(diǎn)擊Proteus軟件中的Debug下拉菜單中的3.Digital Oscilloscope命令，就會(huì)出現(xiàn)虛擬示波器以及輸入波形、輸出波形、以及中間波形。如圖3所示。

如圖3所示，自上至下各波形所表示的含義依次為，最上面的波形表示5∶1變壓后的波形；第二個(gè)波形表示橋式整流后的脈動(dòng)波形；第三個(gè)波形表示經(jīng)過濾波過后的波形；最下面的波形表示經(jīng)過穩(wěn)壓過后的波形。

從仿真波形上可以看出，通過這個(gè)波形顯示器顯示仿真后的一系列的波形得到一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的低壓直流信號(hào)。

4 結(jié)語

從直流穩(wěn)壓電源的教學(xué)中可以發(fā)現(xiàn)，Proteus軟件在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，它能把比較抽象的知識(shí)點(diǎn)通過仿真結(jié)果直觀的展示在學(xué)生面前，取得比較好的效果。Proteus仿真還可在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。

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