Proteus——电子技术虚拟实验室

本书的主要特点是实践性强，讲软件不是重点，在第1章介绍过软件的基础知识后，其余几章内把软件与实践教学有机地结合在一起，使读者不用走进实验室，便可进行实验操作、验证以及课程设计与仿真的完整过程，实现了实验室的虚拟开放和教学。

本书所选例子紧扣模拟电子技术和数字电子技术教学大纲，具有普遍适应性。增加了设计型、创新型和综合型实验，课程设计在保留了经典题目的基础上增加了一些创新型题目，对于高校教师和学生都是必备的学习参考书和教案。

Proteus软件是一款嵌入式系统仿真与开发平台，来自英国Labcenter公司，是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台。它是一种可视化的软、硬件系统协同仿真软件，做到了一体化和互动效果，是目前电子设计爱好者广泛使用的电子线路设计平台。

虽然该软件的卓越之处在于对微处理器的仿真，但超强的元件库和丰富的虚拟仪器使它对模拟电路和数字电路的设计与仿真效果远远超过其他软件。正像该书的名字一样，打开Proteus软件，就像进入了一个电子技术虚拟实验室，这里应有尽有，与真实世界中的电子世界相似度极高，同时大量的帮助文件以及在线资源可使电子技术爱好者轻松学习和过关。

本书对Proteus软件的基本功能进行系统介绍，旨在使没有接触过该软件的读者可以有一个较初步有了解和掌握。在介绍软件时，着重介绍了元件库、虚拟仪器和仿真工具的使用方法，对于软件的高级使用——单片机系统设计与仿真不做介绍，主要针对初学电子技术的读者和学生。

本书的主要特点是实践性强，讲软件不是重点，在第1章介绍过软件的基础知识后，其余几章内把软件与实践教学有机地结合在一起，使读者不用走进实验室，便可进行实验操作、验证以及课程设计与仿真的完整过程，实现了实验室的虚拟开放和教学。

本书所选例子紧扣模拟电子技术和数字电子技术教学大纲，具有普遍适应性。增加了设计型、创新型和综合型实验，课程设计在保留了经典题目的基础上增加了一些创新型题目，对于高校教师和学生都是必备的学习参考书和教案。

本书的读者对象是广大电子技术爱好者、在校电类工科大学生以及电子技术课程教师，同时也可作为高校电子技术实验教材及电子技术课程设计指导书。

全书共4章，由南阳理工学院的朱清慧、李壮辉、陈居现、王萍、曹婷老师以及新乡医学院的顿雁兵老师共同编写完成。全书由朱清慧统稿、定稿，李壮辉、王萍校稿。具体章节的编写情况为：顿雁兵编写了第1章的1.1～1.3节，曹婷编写了第1章的1.4～1.5节，李壮辉编写了第2章的2.1～2.6节，王萍编写了第2章的2.7～2.10节，陈居现编写了第3章，朱清慧编写了第4章及附录。

由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，还望广大读者批评指正。

编 者

2010年6月

序
前言

第1章 Proteus电路设计仿真基础 1
1.1 Proteus ISIS简介 1
1.1.1 Proteus的安装与运行 1
1.1.2 Proteus ISIS 界面 2
1.2 Proteus ISIS编辑环境 10
1.2.1 Proteus ISIS编辑环境简介 10
1.2.2 进入Proteus ISIS编辑环境 15
1.2.3 库元件的分类 17
1.2.4 各子类介绍 18
1.3 激励源 24
1.3.1 直流信号发生器 24
1.3.2 正弦波信号发生器 25
1.3.3 脉冲发生器 27
1.3.4 指数脉冲发生器 29
1.3.5 单频率调频波发生器 31
1.3.6 分段线性激励源 32
1.3.7 FILE信号发生器 34
1.3.8 音频信号发生器 35
1.3.9 数字单稳态逻辑电平发生器 36
1.3.10 数字单边沿信号发生器 38
1.3.11 单周期数字脉冲发生器 39
1.3.12 数字时钟信号发生器 40
1.3.13 数字模式信号发生器 41
1.4 虚拟仪器 43
1.4.1 示波器 44
1.4.2 逻辑分析仪 46
1.4.3 计数/定时器 47
1.4.4 虚拟终端 49
1.4.5 SPI调试器 51
1.4.6 I2C调试器 53
1.4.7 信号发生器 54
1.4.8 模式发生器 57
1.4.9 电压表和电流表 60
1.5 图表仿真 61
第2章 模拟电子技术实验 68
2.1 常用电子仪器的使用 68
2.2 晶体管共射极单管放大器 73
2.3 射极跟随器 83
2.4 差动放大器 88
2.5 低频功率放大器（OTL） 94
2.6 负反馈放大器 98
2.7 正弦波振荡器 100
2.8 集成运放的应用（I）——比例运算
放大器 102
2.9 集成运放的应用（II）——波形
发生器 105
2.10 直流集成稳压电源 109
第3章 数字电子技术实验 113
3.1 Proteus中数字电路常用元件及仪器 113
3.1.1 CMOS 4000系列 113
3.1.2 TTL 74系列 115
3.1.3 数据转换器 115
3.1.4 可编程逻辑器件和现场可编程
逻辑阵列 116
3.1.5 显示器件 116
3.1.6 调试工具 118
3.2 555定时器 118
3.2.1 555定时器的内部构成 119
3.2.2 555定时器组成的多谐振荡器 120
3.2.3 555定时器组成的单稳态电路 122
3.2.4 555定时器应用电路 123
3.3 原理验证型实验 124
3.3.1 门电路逻辑功能及测试 124
3.3.2 译码器和数据选择器 127
3.3.3 触发器（FF） 129
3.3.4 移位寄存器的功能测试 132
3.4 设计型实验 134
3.4.1 血型关系检测和表决电路 134
3.4.2 时序电路 134
3.4.3 集成计数器 136
3.5 创新型实验 140
3.5.1 投票表决系统设计与仿真 140
3.6 综合型实验 142
3.6.1 多路显示系统设计与仿真 142
3.6.2 ADC0808和DAC0832的应用设计
与仿真 145
3.6.3 显示译码器和数码管的应用设计与
仿真 147
第4章 电子技术课程设计 151
4.1 四路彩灯 151
4.1.1 核心器件74LS194简介 151
4.1.2 题目分析与设计 152
4.1.3 仿真 154
4.1.4 扩展电路 155
4.2 八路抢答器 156
4.2.1 核心器件74LS148简介 156
4.2.2 题目分析与设计 157
4.3 数字钟 160
4.3.1 核心器件74LS90简介 160
4.3.2 分步设计与仿真 161
4.4 音乐教室控制台 168
4.4.1 核心器件74LS190简介 169
4.4.2 题目分析与设计 169
4.5 串/并行数据转换器 174
4.5.1 核心器件简介 175
4.5.2 题目分析与设计 175
4.6 直流可调稳压电源 179
4.7 方波、三角波和锯齿波发生器 184
附录 191
参考文献 197

1. 电路与电子技术Ⅲ——模拟电子技术 [主编 刘峰]
2. 数字电子技术 [主编 覃爱娜]
3. 电路与电子技术Ⅰ—数字电子技术 [主编 郑玉珍 王淑琴]
4. 电子技术实训指导书（第二版） [主编 胡敏 肖杨 李艳]
5. 模拟电子技术（第二版） [主编 罗桂娥]
6. 电工电子技术实验指导书 [主编 李翠英 聂玲 魏 钢 罗]
7. 电工电子技术 [主编 吴培刚 许弟建]
8. 电工与电子技术（第二版） [主编 王梅 唐翠微]
9. 电路与电子技术实验及Multisim仿真 [胡淑均 周天庆 戴哲转 夏秋华]
10. 电工与电子技术基础实验教程 [胡淑均 夏秋华 周天庆 戴哲转]
11. 电路与模拟电子技术基础 [主编 刘献如 罗桂娥]
12. 电工电子技术实训指导书 [主编 陈亮]
13. 电子技术 [主编 覃爱娜 李飞]
14. 电子技术基础（第二版） [主编 李中发 邓晓]
15. 电工电子技术（第二版） [任万强 张钢]
16. 电子技术实训指导书 [胡敏 肖杨 李艳]
17. 电工电子技术实验与实训（第二版） [主编 任万强]
18. 数字电子技术 [主编 陈明义]
19. 电路与电子技术实验教程 [主编 张静秋]
20. 电子技术基础 [主编 杨云英 邹红艳]
21. 电子技术项目教程（Proteus版） [主编 郭志勇]
22. 电工与电子技术基础（第二版） [苑尚尊]
23. 模拟电子技术 [罗桂娥]
24. 电子技术（第二版） [李中发 罗瑞琼]
25. 电工与电子技术基础实验指导书（第二版） [李翠英 石 岩 ]
26. 电工与电子技术 [主编 李燕]
27. 模拟电子技术基础 [何碧贵 韩德勋]
28. 实用电子技术与电子创新设计 [刘磊 刘延武 郭红英]
29. 数字电子技术案例教程 [主 编 刘晓阳 王平]
30. 电工电子技术基础（第二版） [李中发]