Proteus仿真在电类课程教学中的应用

刘平英 金肯职业技术学院，江苏 南京 211156

Proteus仿真在电类课程教学中的应用

刘平英 金肯职业技术学院，江苏 南京 211156

电类课程的教学包括理论与实验教学，运用Proteus仿真软件辅助电类课程的教学，可以将抽象理论形象化、具体化。仿真实验与真实实验相结合，可以提高实验效率、减少器件损耗，并且可以激发学生的学习兴趣，改善课程教学效果。

Proteus；模拟电路；数字电路；仿真实验

Proteu；sAnalogue circu；itDigital circu；itSimulation experiment

电路基础、模拟电路、数字电路等课程是电气和电子等专业很重要的专业基础课程，这些课程的教学包括理论与实践教学，而实践实训所占比例较多，硬件投入大。在实践实训中，需要大量的实验仪器和设备。而一般的学校没有较多的经费，因此，这些课程的课堂教学及实验中存在诸多问题，如：（1）课堂教学多以理论教学为主，实验教学多是进行验证实验；（2）实验室由于存在着场地和时间等问题，学生除了上课外，平时难得有机会实践。同时一般实验箱由于是成品,学生很难参与到其中的细节设计中去,学生动手能力很难得到训练与提高；（3）实验设备不足，落后。实验室建设成本高，一般学校很少有学生人手一套实验开发系统进行实验及开发。就算有，由于技术的不断更新，设备的不断老化，实验仪器也会很快落后。要解决此问题需要不断地重建实验室，务必带来资金耗费严重等问题[1][2]。

Proteus是英国Labcenter electronics公司开发的多功能EDA软件，主要包括强大的ISIS原理图布图工具、PROSPICE混合模型SPICE仿真、ARES PCB设计三个功能模块。可以实现数字电路、模拟电路及微控制器系统与外设的混合电路系统的电路仿真、软件仿真、系统协调仿真和PCB设计等功能，该软件具有数千种数字和模拟器件模型，而且还提供了虚拟示波器、逻辑分析仪、信号发生器、计数器、电压表、电流表、虚拟终端等调试与测量工具。Proteus软件环境就如同一个实验仪器与元器件完备的综合性电子技术实验室。在此虚拟实验平台下便可实现无任何目标原形下的系统调试、测试与验证[3]。把Proteus仿真应用到电类课程的教学中，可利用虚拟实验与真实实验相互结合的方法可以提高实验效率、节约实验课时、减少器件损耗。

在电路与模拟电子技术中，有一个重要的项目是组装和调试收音机，其中的功率放大电路部分理论抽象，学生理解困难，在课堂上可以让学生进行软件仿真。在Proteus原理图环境中绘制音频功率放大电路如图1所示。单击工具箱中的Gragh M o d e图标，在对象选择器中选择NALOGUE，放置模拟图表，添加正弦信号源INPUT和电压探针OUTPUT到模拟图表，修改图表参数，在Gragh菜单栏点选Simulate Gragh开始仿真，即可得到模拟分析仿真结果图，如图2所示。从模拟图表的仿真结果可知，电路对输入信号进行了反相放大，并且输出信号相位发生了偏移。计数器是数字电路中时序逻辑电路项目的重要内容，同步十进制计数器74ls160可通过反馈构成10以内的任意进制计数器。以往在实验箱上进行任意进制计数器实验时，接线较多，故障排查麻烦。如果应用Proteus仿真，可以直观看到实验结果，图3是利用反馈置0法构成的模6计数器[4]。

图1 音频功率放大电路

图2 模拟分析仿真结果图

图3 利用反馈置0法构成的模6计数器

通过上述案例可以看到，仿真实验可以使复杂的电路分析过程变得直观易懂，加深学生对电路原理的理解、深刻体会到电路参数对电路性能的影响[5]。我院把电路基础、模拟电路、数字电路等课程进行了整合，组成了大平台课“电子技术基础”，采用“项目驱动 案例教学”法授课，理实合一，上课地点设在装有Proteus软件的仿真实验室，理论授课和学生仿真验证相结合，让学生“做中学”,这样实训课堂上就减少验证性实验，多以应用和综合实验为主，真正做到学以致用。通过两个学期的授课发现，把Proteus仿真应用到电类课程的教学中，与实际动手操作实验相结合的方式，激发了学生的实践兴趣，有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。

[1]李升源.电工电子虚拟实验与真实实验的互补性[J].实验技术与管理，2010(4)

[2]吴小花.基于Proteus的电子电路设计与实现[J]. 现代电子技术,2011(36)

[3]周润景，张丽娜.基于Proteus的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006

[4]刘守义，钟苏.数字电子技术基础[M].北京：清华大学出版社，2008

[5]瞿敏，陈光红. Proteus仿真软件在模拟电子技术教学中的应用[J].计算机工程应用技术，2010,6（34）

The Application of Proteus simulation in electrical Courses

LIU Ping-ying (Jinken College of Technology, Nanjing, Jiangsu211156, China)

Electrical courses include theoretical and experimental teaching, the applications of Proteus simulation to aid the teaching of courses in electricity, can visualize and reify the abstract theory, Proteus simulation combined with the real experiment, can improve experiment efficiency, reduce component losses,and can stimulate students interest in learning,improve teaching effectiveness.

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.23.144

刘平英（1979-），女（汉），河南安阳人，工学硕士，讲师，现为南京市金肯职业技术学院教师，从事电气自动化技术专业的科研和教学工作。