RLC串联谐振仿真分析

RLC串联谐振电路（Multisim仿真实训）

新疆大学实习（实训）报告

实习（实训）名称：电工电子实习（EDA）学院：电气工程学院专业班级：指导教师：报告人：学号：

时间：

实习主要内容：1.运用Multiim仿真软件自行设计一个RLC串联电路，并自选合适的参数。2.用调节频率法测量RLC串联谐振电路的谐振频率f0，观测谐振现象。3.用波特图示仪观察幅频特性。4.得出结论并思考本次实验的收获与体会。主要收获体会与存在的问题：本次实验用Multiim仿真软件对RLC串联谐振电路进行分析，设计出了准确的电路模型，也仿真出了正确的结果。通过本次实验加深了自己对RLC振荡电路的理解与应用，更学习熟悉了Multiim仿真软件，达到了实验的目的。存在的问题主要表现在一些测量仪器不熟悉，连接时会出现一些错误，但最终都实验成功了。指导教师意见：指导教师签字：年月日备注：绪论

Multiim仿真软件的简要介绍

Multiim是InterctiveImageTechnologie公司推出的一个专门用于电子电路仿真和设计的软件，目前在电路分析、仿真与设计等应用中较为广泛。该软件以图形界面为主，采用菜单栏、工具栏和热键相结合的方式，具有一般Window应用软件的界面风格，用户可以根据自己的习惯和熟练程度自如使用。尤其是多种可放置到设计电路中的虚拟仪表，使电路的仿真分析操作更符合工程技术人员的工作习惯。下面主要针对Multiim11.0软件中基本的仿真与分析方法做简单介绍。

1．直观的图形界面 整个操作界面就像一个电子实验工作台，绘制电路所需的元器件和仿真所需的测试仪器均可直接拖放到屏幕上，轻点鼠标可用导线将它们连接起来，软件仪器的控制面板和操作方式都与实物相似，测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的；

2．丰富的元器件

提供了世界主流元件提供商的超过17000多种元件，同时能方便的对元件各种参数进行编辑修改，能利用模型生成器以及代码模式创建模型等功能，创建自己的元器件。

《模拟电子技术实验》课程

实验报告

实验项目：R，L，C串联谐振电路

姓 名： *** 学 号： ***

学 院： 信息学院 专 业： 物联网工程

指导教师： *** 日 期： 2018.6.10

一．实验目的

1.学习R，L，C串联电路的幅频特性曲线

2.学会利用公式计算R,L,C串联电路的谐振频率f0和品质因素Q,以及通频带宽Δf

3.学会利用示波器读出R，L，C串联电路谐振频率f0

二．实验仪器

1.示波器

2.DGJ-1电工试验台

三．实验内容涉及的基本理论

1. 在如左图所示的R、L.C 串联电路中，当正弦交流信号源的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f 而变。取电阻R上的电压u。作为响应，当输入电压u的幅值维持不变时，在不同频率的信号激励下，测出Uo之值，然后以f为横坐标，以Uo/Ui;为纵坐标(因Ui不变，故也可直接以Uo为纵坐标)，绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如右图所示。

2.在f=fo=LCπ21处，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时XL=XC，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。在输入电压Ui为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压Ui同相位。从理论上讲，此时Ui=UR=Uo,UL=UC=QUi,式中的Q 称为电路的品质因数。

3、电路品质因数Q值的两种测量方法一是根据公式Q=OLUU=OCUU测定，Uc与UL分别为谐振时电容器C 和电感线圈L 上的电压；另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度Δf=f2-f1,再根据Q=fo/(f2-f1) 求出Q 值。式中f1为谐振频率，f2和f1 是失谐时，亦即输出电压的幅度下降到最大值的1/2 (2=0.707)倍时的上、下频率点。Q值越大，曲线越尖锐，通频带越窄，电路的选择性越好。在恒压源供电时，电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数，而与信号源无关。

RLC串联谐振电路

一、 实验目的

1、 进一步掌握对计算机辅助软件Multisim的使用及分析方法。

2、 掌握谐振频率、品质因数的测试方法。

3、 进一步理解谐振电路的谐振特点。

4、 掌握串联谐振电路频率特性的测试方法。

二、 实验原理

1、 RLC串联谐振电路的条件

含有电阻、电容和电感元件的单口网络，在某些工作频率上，出现端口电压和电流的波形相位相同的情况时，称电路发生谐振。

此时的角频率为 1oLC 此时频率为 012fLC

2、 RLC串联电路的谐振特性

1、谐振时，RLC串联电路的输入阻抗为纯电阻，激励电压与回路电流同相，电阻电压与电源电压相等且同相。

2、品质因素：0011LLQRRCRC

3、 RLC串联谐振电路的频率特性

电路的网络函数电压转移比：

..1()111()RRHjLRjLjjCRRCUU

其振幅为：22001|()|1()HjQ

三、 实验方案

1、 打开multisim，选好函数发生器、R1=100、L1=1H、C1=100F，示波器。

2、 连接电路

3、 开始仿真并记录数据

4、 改变频率计算振幅并记录

四、 实验数据及图片

五、 实验结果分析

1、当谐振频率f0=15.915时，电路发生谐振；

2、品质因素Q为1。

电子技术基础仿真

实验报告

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精品--

--精品 RLC 串联谐振电路实验误差的分析及改进

一、摘 要：

从RLC 串联谐振电路的方程分析出发， 推导了电路在谐振状态下的谐振频率、品质因数和输入阻抗， 并且基于Multisim仿真软件创建RLC 串联谐振电路， 利用其虚拟仪表和仿真分析， 分别用测量及仿真分析的方法验证它的理论根据。其结果表明了仿真与理论分析的一致性， 为仿真分析在电子电路设计中的运用提供了一种可行的研究方法。

二、关键词：RLC；串联；谐振电路；

三、引言

谐振现象是正弦稳态电路的一种特定的工作状态。通常，谐振电路由电容、电感和电阻组成，按照其原件的连接形式可分为串联谐振电路、并联谐振电路和耦合谐振电路等。

由于谐振电路具有良好的选择性，在通信与电子技术中得到了广泛的应用。比如，串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象，在无线电通信技术领域获得了有效的应用，例如当无线电广播或电视接收机调谐在某个频率或频带上时，就可使该频率或频带内的信号特别增强，而把其他频率或频带内的信号滤去，这种性能即称为谐振电路的选择性。所以研究串联谐振有重要的意义。

在含有电感L 、电容C 和电阻R 的串联谐振电路中，需要研究在不同频率正弦激励下响应随频率变化的情况， 即频率特性。Multisim 仿真软件可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试等方面的应用， 其数量众多的元件数据库、标准化仿真仪器、直观界面、简洁明了的操作、强大的分析测精品--

--精品 试、可信的测试结果都为众多的电子工程设计人员提供了一种可靠的分析方法，

同时也缩短了产品的研发时间。

四、正文

（1）实验目的：

1.加深对串联谐振电路条件及特性的理解。

2.掌握谐振频率的测量方法。

3.理解电路品质因数的物理意义和其测定方法。

4.测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。

(2)实验原理：

RLC串联电路如图所示，改变电路参数L、C或电源频率时，都可能使电路发生谐振。