查看: 38|回复: 0
RLC串联谐振电路设计报告
串联谐振实验报告包含电路图，实验数据，实验结果
大学实验报告
院系：电子信息学院&&班级：16通信工程&&姓名：袁*&&学号： & &&&指导老师：金*& &&&同组实验者：无& && &实验日期：2018
实验名称：串联谐振电路基 础 实 验实验目的
加深对串联谐振电路条件及特性的理解.掌握谐振频率的测量方法.理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测定方法.测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线.深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用.掌握电路板的焊接技术以及信号发生器、交流毫伏表等仪表的使用方法.掌握Multisim软件中的Function Generator Voltmeter、Bode Plotter等仪表的使用方法以及AC Analysis等SPICE的仿真分析方法.掌握Origin软件的使用方法.
RLC串联电路如图3.6.1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.该电路的阻抗使电源角频率的函数 & & （3.6.1）当时，电路中的电流与激励电压同向，电路处于谐振状态.谐振角频率，谐振频率.谐振频率仅与元件L、C的数值有关，而与电阻R和激励电源的角频率无关.当时，电路呈容性，阻抗角；当时，电路呈感性，阻抗角. 电路处于谐振状态时的特性.
回路阻抗，为最小值，整个回路相当于一个纯电阻电路.回路电路 的数值最大，电阻的电压的数值最大，电感上的电压与电容上的电压数值相等，相位相差180°，
电路的品质因数Q和通频带B.
电路发生谐振时，电感上的电压（或电容上的电压）与激励电压之比称为电路的品质因数Q，即&&（3.6.2）定义回路电流下降到峰值的0.707时所对应的频率为截至频率，介于两截止频率间的频率范围为通频带B，即 &&（3.6.3）谐振曲线
电路中电压与电流随频率变化的特性称为频率特性，它们随频率变化的曲线称为频率特性曲线，也称为谐振曲线.Q值越大，曲线尖峰值愈陡峭，其选择性就愈好，但电路通过的信号频带越窄，即通频带越窄.实验设备与器件
计算机一台.通用电路板一块.低频信号发生器一台.交流毫伏表一台.双踪示波器一台.万用表一只.可变电阻一只.电阻、电感、电容若干（电阻1000Ω，电感10mH、4.7mH，电容100nF）.
Multisim仿真.
创建电路：从元器件库中选择可变电阻、电容、电感创建如图3.6.4所示的电路.
图3.6.4& &串联谐振电路分别用Multisim软件（AC仿真、波特表、交流电压表均可）测量串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB带宽.当电阻时，用Multisim软件仿真串联谐振电路的谐振曲线、观测R对Q的影响.利用谐振的特点设计选频网络，在串联谐振电路（上输入频率为3.5kHz、占空比为30%、脉冲幅度为5V的方波电压信号，用Multisim软件测试谐振电路输入信号和输出信号（电阻上电压）的频谱，并观察两者的差别.
测量元件值，计算电路谐振频率和品质因数Q的理论值.在电路板上根据图3.6.1焊接电路，信号电压有效值设置为1v用两种不同的方法测量电路的值.测试电路板（交流电压表）上串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB带宽.随频率变化，测量电阻电压、电感电压、电容电压的值，按表3.6.1记录所测数据.
表3.6.1&&RLC电路响应的谐振曲线的测量频率f/kHz0.51.02.04.07.07.410.012.014.0电压
实验步骤、数据记录、结论
Multisim仿真.
创建电路：从元器件库中选择可变电阻、电容、电感创建如图3.6.4所示的电路.
图3.6.4& &串联谐振电路
分别用Multisim软件（AC仿真、波特表、交流电压表均可）测量串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB带宽.
谐振频率为7.197kHz
-3dB带宽为33.749kHz（35.277-1.528）（3） 当电阻时，用Multisim软件仿真串联谐振电路的谐振曲线、观测R对Q的影响.结论：R越大，Q越小利用谐振的特点设计选频网络，在串联谐振电路（上输入频率为3.5kHz、占空比为30%、脉冲幅度为5V的方波电压信号，用Multisim软件测试谐振电路输入信号和输出信号（电阻上电压）的频谱，并观察两者的差别.
在Multisim上画出如上图所示结论：由谐振电路输入信号和输出信号的频谱可知，输出信号已出现失真。测量元件值，计算电路谐振频率和品质因数Q的理论值.
电阻R（Ω）电感L（mH）电容C（nF）10004.794电路谐振频率：品质因数：在电路板上根据图3.6.1焊接电路，信号电压有效值设置为1v
用两种不同的方法测量电路的值.
维持信号源的输出幅度不变，令信号源的频率由小逐渐变大，测量R两端的电压，当的读数为最大时，读得的频率值即为电路的谐振频率.读到的最大值为710mV，此刻的频率值为.根据电路发生谐振时，输入信号和电阻电压相位一致的特性，将这两路信号分别接入示波器的两个通道，并把示波器设定在X-Y模式.调节输入信号发生器的信号频率，可以在示波器上看到一个极距变化的椭圆，当椭圆变成一条直线时，此时的电路发生了谐振，输入信号的频率就是谐振频率.此刻输入信号的频率为.
测试电路板（交流电压表）上串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB带宽.
测得，BW=3.5kHz.随频率变化，测量电阻电压、电感电压、电容电压的值，按表3.6.1记录所测数据.
表3.6.1&&RLC电路响应的谐振曲线的测量频率f/kHz1.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0电压515786903956982994999999997992电压154680113145176207236265293电压872665510405332281242211188168频率f/kHz20.030.040.050.060.070.080.090.0100.0/电压892770659569478439393354322/电压527682780841882908928942952/电压764328191411875/ 讨论题
测试过程中，为什么必须保持信号源的输出电压恒定？
要控制变量，控制输出电压恒定，改变输出频率。谐振时，是否有及成立？试分析其原因.
有及成立，且大小相同相位相反。因为谐振时端口对外呈纯阻性，而电感上的电压超前于电阻90°，电容上的电压落后于电阻90°.
完整的Word格式文档51黑下载地址：
(135.34 KB, 下载次数: 0)
13:22 上传
点击文件名下载附件
下载积分: 黑币 -5
Powered by用multisim10分析谐振电路_百度知道
用multisim10分析谐振电路
信号源选的不知道对不对 地也不知道对不对 感觉数字地和模拟地没什么区别呢用的是multisim10但是不出结果呢这个波特图仪怎么设置呢？
我有更好的答案
首先，你的测量方式是错的，请把信号源直接去掉，信号源在波特图图示仪里已经有了。如果用AC分析必须有信号源，推荐分析频率特性时用AC分析，这个波特图图示仪不好用。其次，你是要测量其谐振曲线，但是你的电路的参数与真正的谐振电路的差别太大了，显示不出来曲线是对的。电阻太大，谐振频率也很小。建议你把电阻改小，LC也改小，使电路有较高的Q值，这样谐振峰值比较高，曲线的谐振特性才明显。（首先对电路有较深的理解了仿真才好用）
采纳率：82%
根据谐振电路的要求，XL=XC，你选取的电感和电容是不能够满足谐振要求的
。。还有，选用交流电源好像是模拟不出谐振仿真的（我试过），可以选用直流电，或者是整流输出的直流电。
为您推荐：
其他类似问题
谐振电路的相关知识
换一换
回答问题，赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
实验RLC串联谐振电路在Multisim中仿真操作介绍解决方案.ppt 17页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
下载提示
1.本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
2.该文档所得收入(下载+内容+预览三)归上传者、原创者。
3.登录后可充值，立即自动返金币，充值渠道很便利
你可能关注的文档：
··········
··········
关于对实验7和实验9进行仿真的事宜 1、按照实验书的要求在宿舍对这两个实验进行仿真，仿真的数据记录在纸质实验报告上，也就是按实验书的要求写实验7和实验9两份报告，每份报告的首页右上角写上序号，夹在实验书中，等18周周一上午到B2-303实验室接受考查这两个实验时亲手交给考查的老师。 2、当做完这两个实验的仿真，数据记录完整，检查无误后，把仿真文件提交到邮箱：，记得要回执，提交的最后时限是：16周星期四18:00前！仿真文件名和存放文件夹严格按下面的命名规则进行： 如3号林钢烁同学
11电气3班03号林钢烁实验7A/B/C.ms10 或
11电气3班03号林钢烁实验9A/B/C/D.ms10
如实验7实验内容中第1题的文件名为11电气3班03号林钢烁实验7A.ms10，
第2题的文件名为11电气3班03号林钢烁实验7B.ms10；
实验9实验内容中第1题的积分电路文件名为11电气3班03号林钢烁实验A1.ms10，第1题的微分电路文件名为11电管1班03号王梓良实验9A2.ms10，第2题的文件名为11电气3班03号林钢烁实验9B.ms10等等
把这些仿真文件集中放在文件夹“11电气3班03号林钢烁”中，序号为2位数，1-9号加个0，如7号，要写为07号，数字用阿拉伯数字，文件名和文件夹名字符之间不要插空格或其它字符，把该存放的文件夹进行压缩，发这个压缩文件给老师。 3、17周星期一上午给大家在宿舍复习，把这两个实验的操作搞熟练，等待18周周一上午到实验室接受考查，届时只能带书和报告，其他不能带，如U盘、事先做好的仿真文件等，按现场老师布置的实验内容进行仿真操作，包括建立电路、数据的获得等，考查的实验内容就是从实验7和实验9这两个实验中选。 4、在完成这两个实验时，参考老师的课件，一步步进行，不宜作过多的系统设置！ 二、实验原理 四、实验内容 1.实验电路图和调用元件的菜单界面 2.调用电容的界面 3.调用电感的界面 4.调用电阻的界面 8.仿真的数据 10.Q=10和Q=2仿真的数据 11.根据仿真的数据得到3个不同Q值的幅频曲线 电工电子实验中心　 实验7
RLC串联谐振电路 在Multisim10中仿真操作介绍 一、实验目的
1、加深理解电路发生谐振的条件、特点，掌握电路品质因数（电路Q值）的物理意义及其测定方法。
2、学习用实验方法绘制RLC串联电路幅频特性曲线。 3、熟练掌握multisim 10.0的使用方法。 1 、在图（一）所示的 R 、 L 、 C 串联电路中，当正弦交流信号源 U 1 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 0 作为响应，当输入电压 U i 的幅值维持不变时，在不同频率的信号激励下，测出 U 0 之值，然后以 f 为横坐标，以 U 0 /U i 为纵坐标（因 U i 不变，故也可直接以 U 0 为纵坐标），绘出光滑的曲线，此即为幅频率特性曲线，亦称谐振曲线，如图（二）所示。
?????????????处，即幅频率特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。此时 X L =X C ，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。在输入电压 U i 为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压 U i 同相位。从理论上讲，此时 U i =U R =U 0 ， U L =U C =QU i ，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
??????????测定， U C 与 U L 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 ⊿ f=f 2 - f 1 ，再根据
????????求 Q 值。式中 f 0 为谐振频率， f 2 和 f 1 是失谐时，亦即输出电压的幅度下降到最大值的
???（ =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。
(1) 在multisim 10.0电路工作区建立实验书上图7-3的实验电路，组成监视、测量电路。如图1，C=0.01μF，L=10mH，选R=200Ω。用万用表的交流挡作为交流电压表和示波器监视信号源输出，使信号发生器输出电压Ui=3V，并保持不变。
从元件库中调用元件，可点击菜单Place /Component，如图2，接着调用电容C=0.01μF=10nF，如图3，调用电感如图4，调用电阻如图5。
从仪器栏中调用信号发生器、万用表和示波器，如图6、图
正在加载中，请稍后...仿真实验5 RLC并联谐振的multisim仿真_百度文库
赠送免券下载特权
10W篇文档免费专享
部分付费文档8折起
每天抽奖多种福利
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
仿真实验5 RLC并联谐振的multisim仿真
阅读已结束，下载本文需要
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢当前位置： >>
基于Mulitisim11的串联谐振电路特性研究
应用天地2011 年 8 月 第 30 卷 第 8 期基于 Mulitisim11 的串联谐振电路特性研究吴凌燕( 海军航空工程学院青岛分院 摘 青岛 266041)要: 通过 M ultisim11 软件仿 真平台, 实现了对 R LC 串联谐振 电路的 特性研 究。仿真展 示了谐 振情况 下, 电 路的电 压、 电流波形, 谐振电路的相频和幅频特性曲线。软件仿真实 验, 对于电子类的专业 课程的学习, 起到 了很大的辅 助作用, 提升了学 习效率, 使其更易掌握。 关键词: 电路仿真; RL C 谐振电路; 相频幅频曲线 中图分类号: T P399 文献标识码: AResearch of series resonant circuit based on Mulitisim11Wu Lingyan( Q ing dao Br anch o f NA EI, Q ingdao 266041, China)Abstract: Based on t he Multisim11, series resonant circu it is researched. Through simulat ion, the circuit's voltage, current w aveform , relat ive frequency and amplitude -frequency charact eristic curve are given. Experiment of simulat ion plays great role on course studying of electricit y Specialized, and it promots t he efficiency of study and makes it easy to grasp. Keywords: M ultisim11; RLC ser relative frequency and amplitude -frequency charact eristic curve0 引言M ultis im11 是 N I 公司下属的 Elect ronics Workbench Group 发布的交互式 SPICE 仿真和电路分析的软件, 前 期发展经历了 EWB5. 0、 EWB6. 0、 ultisim2001、 ultM M i sim7、M ultisim8、 ultisim9、 ult isim 10 等版 本, M ultM M i sim 11 是最新版本。该软件具有以下特点: 直观的图形界 面, 可以轻松设计电路, 具有丰富的元器件数据库, 并提供 原理图输入接口, 全部的数 模 Spice 防真功能, VH DL, V erilog 设计接口与仿真功能, 具有大量的测试仪器, 为电 子类课程的学习和实验提供了广阔的平台, 目前最新版本 为 M ultisim11。 文章以 RL C 串并联电路的谐振研究为切入点, 简要 描述该软件仿真和调试模拟电路的方法, 器件的选取与放 置, 电路的启动, 虚拟仪器的使用等, 为该软件的其他使用 者提供参考。参数或电源频率, 可使它 们同相位, 即整个电路 呈纯阻 性。电路达到这种状态称之为谐振。按电路联接的不同, 谐振分为两种, 串联谐振和并联谐振。研究谐振的目的就 是要认识这种客观现象, 并在科学和应用技术上充分利用 谐振的特征, 同时又要预防它所产生的危害[ 1 2] 。 并联谐振时, 电感电流与电容电流之和为零, 同样可 通过观测电阻两端的电压与电流判断是否谐振。 并联谐振电路为串联谐振电路的对偶电路, 它的主要 性质与串联谐 振相同, 所以本 文以串联 谐振为 例, 简介 M ult isim 11 在串联谐振电路研究中的应用。 1. 2 串联谐振电路 RLC 串联电路如图 1 所示, 电路器件及电源的参数 可以根据需要设置。 电路的总阻抗为: Z= R2 + (X L - X C ) 2 = R2+ L1 C2( 1)1 电路理论分析1. 1 串并联谐振电路的特点 在含有电阻 R、 电感 L 和电容C 的交流电路中, 端口电 压与电流一般不是同相位的。 若改变电路元件( L 或 C) 的收稿日期: 2011 5 -设置参数如图 1 所示, 则有: 1 XC = 115. 4 C XL = L = 115. 4( 2) ( 3)84中国科 技核心期刊2011 年 8 月 第 30 卷 第 8 期应用天地2. 1 谐振电压的观测 串联谐振时, 电阻两端电压等于电源两端电压, 此时 电流最小。在电路中接入示波器, 可观测电阻与电源两端 的电压特点, 以判断是否谐振。注意示波器的连接, 为了 观察谐振时电源电压与电阻两端电压的关系, 示波器的两 个通道要分别并接 在电源与电 阻的两端。调节示 波器 XSC1 的 A B 通道的每格电压大小及时间轴的比例, 以使 [ 3 5] 显示波形最利于观察 。 在程序运行情况下, 双击示波器图标, 弹出菜单如图 2 所示, 图中曲线为谐振时电源与电阻两端的电压, 通道 A 显示的是电源两端的电压, 通道 B 为电阻两端的电压。 可以看出, 两者同相位, 且幅值近似相等( 为方便观测, 设 置 A、 通道每格幅值不同, 以免由于电压幅值接近, 信号 B 图形重叠, 不便观测 [ 6- 8] ) 。图1RL C 串联谐振电路2 串联谐振电路仿真根据式( 1) 、 2) 的计算可知, 电路参数的设置, 使 式( 得 X C = X L , 满足谐振条件, 即电路大致在频率 919 H z 附 近谐振。图 2 谐振时电源与电阻两端的 电压2. 2 幅频、 相频特性的观测 用波特图仪观测其幅频和相频特性。 在程序运行情况下, 双击波特图仪图标, 选择 模式 下 的幅度, 水平设置中点击对数, 即可观测信号的幅频特性, 如图 3 所示, 点击左下侧左右箭头移动纵轴, 可以读出期中 心频率大致为 905 Hz, 与理论计算 919 H z 基本相符。 点击波特图仪界面右侧的 相位 , 即可观测信号的相 位特性, 如图 4 所示。 同样, 移动纵轴, 可观测到谐振点大约在 922 H z, 与 理论计算值 919 H z 大致接近。另外, 波特图仪的测量结 果存在一定的误差, 提高精度, 可将扫描波形的点数设置 大一点 [ 9- 11] 。如图 5 所示。若设置分辨率点数为 1 000, 则信号的幅频特性图中, 谐振频率由原来的 905 H z, 变为与 919 H z 更为接近的 922 H z。3 结束语通过应用软件 M ult isim 11 对谐振电路的仿真, 真实 地展现了串联谐振下电路的特点: 电阻两端电压与电源电 压相等且同相位, 幅频特性曲线和相频特性曲线也显示了 谐振点的频率与理论计算值一致, 大大加深了对谐振电路 的理解, 具有直观性, 值得在电子类课程的教学中引入软 件, 由于并联谐振与串联谐振有相通之处, 限于篇幅, 在此 不再赘述。中国科 技核心期刊85应用天地2011 年 8 月 第 30 卷 第 8 期图 3 信号的幅频特性 [ 3] [ 4] [ 5] [ 6] [ 7] [ 8] [ 9] 肖兵. 基于 M AT L AB 和 DSP 的滤波器硬件在环实时 仿真[ J] . 国外电子测量技术. ) : 10 13. 尹静. 计算 机仿真 软件 M ultisim 10 在电 路设 计中的 应用[ J] . 科技信息. 4 475. 熊伟, 侯传教. M ultisim7 电 路设 计 及仿 真应 用[ M ] . 北京: 清华大学出版社 , 2005. 马风 格. M uhiSIM 在 电子 线路 实验 教 学中 的应 用探 索[ J] . 实验技术与管理,
75. 吴凌燕. M ultisim10 在单片 机仿真中 的应用[ J] . 国外 电子测量技术, 2011, ( 3) : 67 -70. 陈洁. EDA 软 件仿 真技 术快 速入 门[ M ] . 北 京: 北京 电力出版社, . 宋东, 马飞, 王传清. 一种电子系 统测试模 型的研究与应用[ J] . 电子测量与仪器学报, ) : 853 859. [ 10] 王 强, 张 化光, 思 辉, 等. 三 相软开 关谐振极 型逆变 器的电路动态分 析[ J] . 仪器 仪表 学报, ) : . [ 11] 李Z, 李东, 王艳林. 石英晶体负 栽谐振电 阻测量技术 研究[ J] . 电子测量技术, ) : 15 -17. 作 者 简 介 参 考 文 献 [ 1] [ 2] 刘训 非. 电子 EDA 技术( M ultisim) [ M ] . 北京: 北京大 学出 版社, . 邓 维礼. 基 于 M ultisim 的 准静 态电 荷放 大器 仿真 分 析[ J] . 国外电子测量技术. ) : 24 26. -吴凌燕, 研究生, 讲师, 主要研究方向为智能仪表、 软 件仿真。86中国科 技核心期刊
All rights reserved Powered by
www.tceic.com
copyright &copyright 。文档资料库内容来自网络，如有侵犯请联系客服。}