摘要：《电子电路分析与实践》是2009年广东省精品建设课程，该课程采用了教学做一体化的教学模式。但在教学中受教学时间及耗材的局限，采用仿真教学与实际电路制作相结合的教学方法。该文通过展示该课程的教学设计说明仿真教学的具体应用项目，并通过“数码管电平显示器的仿真与测试”这一案例说明Proteus仿真软件在该课程中的应用效果。

　　关键词：电子电路分析与实践;Proteus;应用

　　Abstract: The Course —Analyses and Practice of the Electronic Circuit has been built as the competitive products in 2009 in Guangdong province. It has adopted the teaching pattern which can make teaching and studying to integration. Because of the limitation of teaching time and the consumptive material in teaching, we have to mix the simulated teaching with the actual circuit to make the teaching method being tied in wedlock each other. The purpose of this paper is to illustrate the certain practical projects in the simulatedteaching applying by the teaching designing on the course, it’salso to illustrate the Proteus software’s practical effect in the course by the simulating and testing on the numerical code electrical level display.

　　Keywords: Analyses and Practice of the Electronic Circuit;Proteus;Usage

　　《电子电路分析与实践》课程是我校应用电子专业充分调研和论证的基础上，将原课程体系中的《模拟电子技术》与《数字电子技术》两门课程通过一个项目而充分融合的一门课程。该课程于2009年被评为广东省精品建设课程。

　　在基于工作过程的课程开发过程中，将多个电子产品电路的制作，作为该课程的教学项目。为避免电路的重复制作，节约时间和资源，同时能很好的引导学生应用仿真软件进行产品的设计、制作、测试电路，在相同产品不同电路中采用了Proteus软件的仿真教学。

　　1　课程设计思路

　　1.1学习情境的设计

　　该课程以“数控功放的制作与测试”为主线开展教学，根据数控功放的各功能电路将课程设计了五个难度递进的学习情境，即情境一：电源电路的制作与测试，情境二：前置放大电路的制作与测试，情境三：音量控制与显示电路的制作与测试，情境四：功率放大电路的制作与测试，情境五：数控功放的制作与测试。

　　1.2能力训练项目设计

　　在每个学习情境中，为了让学生有比较的学习，提高电路的趣味性，采用了系列电子产品电路制作与作为能力训练项目。并在每个系列电子产品电路的制作过程中采用了真实电路的制作及用Proteus软件进行仿真相结合的教学。如图1所示。

　　图1 能力训练项目设计图

　　2　仿真实例

　　下面以“情境三”中的“数码管电平显示器的仿真与测试”为例说明Proteus软件在本课程的应用效果。

　　2.1电路组成

　　如图2所示，数码管电平显示电路由D1、D2、C1、C2构成倍压式信号输入电路，LM3914为电平驱动部分，CD40147、CD4511分别完成编码及BCD-七段译码。该电路可通过LM3914的10路输出端高电平与低电平之间的变化经CMOS电路编码、译码，最后由七段数码管按123456789的方式显示出来[1]。

　　图2 数码管电平显示器电路图

　　2.2仿真电路的绘制

　　1)建立文档

　　打开Proteus软件，点击菜单栏中的“file”，选择“new design..”，在Create new design中的模板栏里选中“DEFAULT”后点击“OK”。点击“File”中的“Savedesign”,在弹出的对话框中点击保存地址,输入文件名“数码管电平显示器”，然后点击“保存”。

　　2)绘制仿真电路

由于Proteus软件中器件的限制，将电路中的CMOS器件改为TTL系列器件，并将相应电压及电阻值的参数重新设置。绘制方法为：将所需元器件加入到对象选择器窗口。单击对象选择器按钮，如图3所示。弹出“Pick Devices”页面，在“Keywords”输入所需的元器件，系统在对象库中进行搜索查找，并将搜索结果显示在“Results”中，在“Results”栏中的列表项中双击所需元件名，则可将该元件添加至对象选择器窗口。

　　图3 对象选择器窗口

　　经过以上操作，在对象选择器窗口中，已有了LM3914、74LS147、74LS48等元器件对象。双击图形编辑窗口中的元件，根据电路原理图改变元器件参数。将各元件拖到合适的位置后进行电路连线，并加上电源和地。

　　3)加入输入信号

原理图中信号由MIC加入，在仿真电路中可用正弦波代替。点击专用工具菜单中的“Generator mode”图标，在对象选择器窗口点击“SINE”正弦信号。将鼠标置于图形编辑窗口该对象的欲放位置、单击鼠标左键，该对象被完成放置并与C1左端连线，作为输入信号，双击可修改信号频率和幅值。

　　4)加入示波器

为更方便观察到所加入信号波形大小与所显示数字的关系，可在输入端加入示波器。点击专用工具菜单中的“Virtual Instruments Mode”图标，在对象选择器窗口点击“OSCILLOSCOPE”示波器。将鼠标置于图形编辑窗口该对象的欲放位置、单击鼠标左键，完成对象放置，并将该示波器的A端与输入信号相连。仿真电路图如图4所示。

　　图4 数码管电平显示器仿真电路图

　　2.3电路的仿真测试

　　1)显示测试

　　将正弦波信号频率调节为1KHz，幅值调节为1.0V，点击下面的仿真按键，仿真运行开始，此时可在示波器中观察到波形，在输出端的数码管上会显示1。同时可通过仿真软件特有的高低电平显示观察出各器件引脚电平值(低电平为蓝点，高电平为红点)。如图5所示。

　　图5 数码管电平显示器仿真效果图

　　2)器件功能测试

　　改变信号的幅值，可观察到数码管分别显示1-9这九个值，并根据输入信号幅值的不同，输入到74LS147编码器的编码请求信号不同，通过不同的编码信号可列出编码器的功能与输入信号、输出显示的关系，如表1所示。编码器输出电平经反相后加到七段显示译码器，可通过观察电平显示列出74LS48功能表与输入信号、输出显示的关系。如表2所示。

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