串联谐振电路的仿真研究

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1、系别班级学号姓名课程名称电路原理实验日期实验名称串联谐振电路的仿真研究成绩实验目的：1.利用计算机分析谐振电路的特性；2.加深理解电路发生谐振的条件和特点，掌握电路品质因数的物理意义和测定方法；3.学习掌握用仿真软件的波特图仪测试谐振电路的频率特性曲线。实验条件：实验B楼机房七，Mutisim10仿真平台。实验内容：1．观察RLC串联电路的谐振现象，确定谐振点在Multisim10环境中创建如图9-2所示电路。实验参数：R=1kΩ，C=10μF，L=100mH；函数信号发生器的输出幅值为4.243（）V正弦波

2、。数字万用表设置为交流电压表。（1）按下仿真软件“启动/停止”开关，启动电路。（2）改变函数发生器的频率，用示波器或电压表监视电路，寻找谐振点，确定电路的谐振频率。当示波器显示输入输出波形同相位时谐振，或电压表测得UR=3V时谐振。（3）在谐振点f0（谐振频率的理论计算值为f0=159.23Hz，），用电压表测量电阻R上的电压UR0、电感电压UL0和电容电压UC0的值，记入表9-1中。已给测量条件测量值计算值U（V）R(kΩ)f0（Hz）UR0（v）UL0（v）UC0（v）ULC0（uv）I0（mA）Q311

3、59.2330.300170.299882287.92uv30.133159.2330.1000570.09996195.974uv10.033表9-12.测定RLC串联电路的通用谐振曲线分别计算R=100Ω、500Ω、1k和3k时的品质因数Q。用波特图仪测量R=100Ω、500Ω、1k和3k时谐振曲线，进行比较。当R=100ΩQ=1当R=500ΩQ=0.2当R=1000ΩQ=0.1当R=3000ΩQ=0.033实验总结：通过这次实验，我学会了用Multisim仿真平台研究串联电路的谐振现象。通过实验我们可以

4、发现当电阻R增大时，品质因数Q会变小。且通过实验我们可以得出串联谐振的一些特性：当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最小值,它这个特性在实际应用中叫做限波器；当外加频率高于其谐振频率时电路阻抗呈感性，相当于一个电感线圈；当外加频率低于其谐振频率时这时电路呈容性，相当于一个电容元件。实验思考：1.改变电路的那些参数可以使电路发生谐振，电路中R的数值是否影响谐振频率值？答：改变f,L，C可以使电路发生谐振，电路中R的数值不会影响谐振频率值。2.电路发生串联谐振时，为什么输入电压不能太大，如果信号源

5、给出3V的电压，电路谐振时，用交流毫伏表测ＵL和ＵC应该选择多大的量限？答：电路谐振时，电容两端的电压是输入电压的Q倍（Q是谐振电路的品质因数）。即如果太大，谐振时电容两端的电压会很高，会造成击穿导致电路故障。当信号源给出3V电压时选量程时，UL小于3，UC等于大于3。3.要提高R、L、C串联电路品质因数，电路参数应如何改变？答:减小R可增大品质因数。