RLC串联谐振仿真分析.doc

黑龙江工业学院

电路设计及综合实训报告

院系：电气与信息工程系
专业班级：电气本科1班
姓名：王子文
学号：04991301024
指导教师：王颖
报告成绩：

RLC串联谐振仿真分析
一、RLC串联谐振电路
RLC串联谐振电路条件是：电压U与电流I同相。当时，谐振频率为。在电路参数不变的情况下，可调整信号源的频率使电路产生串联谐振；电路的频率特性，电路的电流与外加电压角频率的关系称为电流的幅频特性。
设计原理：
一个优质电容器可以认为是无损耗的，而一个实际线圈通常具有不可忽略的电阻。把频率可变的正弦交流电压加至电容器和线圈相串联的电路上。
当信号频率为f=时，出现谐振现象。即电路中的电流最大，因而电路消耗的功率最大。通过仿真软件观察并确定RLC串联谐振的频率，通过改变信号发生器的频率，当电阻上的电压达到最大值时的频率就是谐振频率。
设计电路图：

RLC串联谐振电路

四.测量谐振频率
（1）通过仿真软件观察并确定RLC串联谐振的频率，通过改变信号发生器的频率，当电阻上的电压达到最大值时的频率就是谐振频率。当电路发生谐振时，或（谐振条件）。其中，C1=10uF,L1=56mH,R1=56Ω，根据公式可以得出，当该电路发生谐振时，频率f0=212.787HZ。RLC串联电路谐振时，电路的阻抗最小，电流最大；电源电压与电流同相；谐振时电感两端电压与电容两端电压大小相等，相位相反。
（2）改变输入电源的频率，测试每个测试点的Ur值，然后计算电流I的值。
（3）在f0的两旁各选取几个测试点，从示波器上显示电压，电流波形，测试各个测试点电压与电流的相位差
谐振曲线的测量数据表
f(Hz)100120180212220300320UR(V)4.1175.2669.126109.9597.2596.652UC(V)11.712.47214.4113.40512.8666.915.907UL(V)2.5873.9710.32213.3213.76713.75113.347I（A）0.07350.09430.16290.17850.17780.12960.1187
UR(V)是电阻两端的电压，UC(V)是电容两端的电压，UL(V)是电感两端的电压
当频率为212Hz时，电阻电压UR(V)的读数达到最大值，即此时电路发生谐振。

五.用波特图示仪观察幅频特性
打开仿真开关，在波特图仪面板上出现输出的幅频特性，拖动红色指针，使之对应在幅值最高点，此时在面板上显示出谐振频率96.741kHz

六.实验总结：
通过本次是我掌握好了RLC谐振电路的基本规律和它的调整方法，实验中测量谐振频率的方法有：调节频率法、示波器法、电感电容法。本次实验选择的是调节频率法。本次实验用Multisim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。