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RLC串联谐振电路(Multisim仿真实训)

RLC串联谐振电路(Multisim仿真实训)
RLC串联谐振电路(Multisim仿真实训)

串联谐振实验报告

实验报告 一、实验名称 串联谐振电路 二、实验原理 1、电路图如图所示,改变电路参数L,C或电源频率时,都可能使电路发生谐振。 该电路的阻抗是电源角频率的函数: 2、谐振曲线 电路中的电压与电流随频率变化的特性为频率特性,随频率变化的曲线就是频率曲线。如下图:

图中可以看出:Q值愈大,曲线尖峰值愈陡,其选择性越好,但通频带越窄。 只有当Q>时,Uc和Ul曲线才出现最大值,否则Uc将单调下降趋于0,Ul将单调上升趋于Us。 三、实验方法 测量电路谐振频率 1、将电路连接如实验原理中的电路图,将电源由函数信号发生器产生,将电阻两端接入示波器中,调节信号源的频率由大到小,观察示波器上的电阻电压的大小,当电阻电压值变为最大值时所对应的频率值则为电路的谐振频率。 2、用Multism仿真连接串联谐振电路,连接在电阻两端的XBP所显示的波特图,观察电阻两端电压增益最大时所对应的频率,则所对应的频率为电路发生谐振是的谐振频率。四、实验步骤 电路板上: 连接原理图的电路,给电源接上函数发生器,调节为五伏的方波,频率从调到,间隔,设置29个点,将电阻两端连入示波器,观察示波器上电阻的阻值并记录数据 接着将同样电容与电感的两端接入示波器,观察同样频率下对应的电容与电感的电压值,同样记录实验数据 将实验数据整理并绘制折线图,观察不同电源角频率电路响应的谐振曲线,对比实验原理中的图并作分析

Multism仿真: 电路仿真连接如下的图 将XFG调节为,占空比为30%,脉冲幅度为5V的方波电压信号 观察XBP输出的波特图: 可知:该电路图的谐振频率约为 将仿真图中的电阻与电容互换位置,显示电容的波特图: 可知:在频率小于谐振频率时Uc出现最大

RLC并联谐振电路

R L C并联谐振电路公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

电路课程设计举例:?以 R L C 并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证RLC 并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的RLC 串联电路图如下图所示。 图1 RLC 并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 发生谐振时满足L C ωω001= ,则RLC 并联谐振角频率ω0和谐振频率 f 0分别是 RLC 并联谐振电路的特点如下。 (1)谐振时Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小G B G Y =+=2 2. (2)若外施电流I s 一定,谐振时,电压为最大,G I U S o =,且与外施电流同相。 (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,I I S R =. (4)谐振时0=+I I C L ,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振:

(1)利用电流表测量总电流I s 和流经R 的电流I R ,两者相等时即为并 联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。 例题:已知电感L 为0.02H,电容C 为50uf,电阻R 为200Ω。 由LC f π210=计算得,Hz f 1.1570= 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。 流经电阻R 的电流和总电流I 相等为10mA,流进电感L 和电容C 的总电流为5.550uF ,几乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R 的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。 4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB 仿真RLC 并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

rlc串联电路频率特性实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除rlc串联电路频率特性实验报告 篇一:RLc串联电路的幅频特性与谐振现象实验报告 _-_4(1) 《电路原理》 实验报告 实验时间:20XX/5/17 一、实验名称RLc串联电路的幅频特性与谐振现象二、实验目的 1.测定R、L、c串联谐振电路的频率特性曲线。 2.观察串联谐振现象,了解电路参数对谐振特性的影响。1.R、L、c串联电路(图4-1)的阻抗是电源频率的函数,即: Z?R?j(?L? 1 )?Zej??c 三、实验原理 当?L?

1 时,电路呈现电阻性,us一定时,电流达最大,这种现象称为串?c 联谐振,谐振时的频率称为谐振频率,也称电路的固有频率。 即 ?0? 1Lc 或f0? 12?Lc R无关。 图4-1 2.电路处于谐振状态时的特征: ①复阻抗Z达最小,电路呈现电阻性,电流与输入电压同相。 ②电感电压与电容电压数值相等,相位相反。此时电感电压(或电容电压)为电源电压的Q倍,Q称为品质因数,即Q? uLuc?0L11 ????ususR?0cRR L c

在L和c为定值时,Q值仅由回路电阻R的大小来决定。 ③在激励电压有效值不变时,回路中的电流达最大值,即: I?I0? us R 3.串联谐振电路的频率特性: ①回路的电流与电源角频率的关系称为电流的幅频特性,表明其关系的图 形称为串联谐振曲线。电流与角频率的关系为: I(?)? us 1?? R2??L?? ?c?? 2 ? us ???0? ?R?Q2?????? ?0? 2 ?

I0 ???0? ?1?Q2?????? ?0? 2 当L、c一定时,改变回路的电阻R值,即可得到不同Q 值下的电流的幅频 特性曲线(图4-2) 图4-2 有时为了方便,常以 ?I 为横坐标,为纵坐标画电流的幅频特性曲线(这称?0I0 I 下降越厉害,电路的选择性就越好。I0 为通用幅频特性),图4-3画出了不同Q值下的通用幅频特性曲线。回路的品质因数Q越大,在一定的频率偏移下,为了衡量谐振电路对不同频率的选择能力引进通频带概念,把通用幅频特性的幅值从峰值1下降到0.707时所对应的上、下频率之间的宽度称为通频带(以bw表示)即:bw? ?2?1 ??0?0

RLC并联谐振电路

电路课程设计举例: 以RLC 并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证RLC 并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB 仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的RLC 串联电路图如下图所示。 图1 RLC 并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 )1(111L C j R L j C j R Y ωωωω-+=++= 发生谐振时满足L C ω ω0 1 = ,则RLC 并联谐振角频率 ω 和谐振频率 f 分别是 LC LC f πω21, 10 0= = RLC 并联谐振电路的特点如下。 (1)谐振时Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小 G B G Y =+= 2 2 . (2)若外施电流 I s 一定,谐振时,电压为最大,G I U S o =,且与外施电流同相。 (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等, I I S R = .

(4)谐振时 0=+I I C L ,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振: (1)利用电流表测量总电流 I s 和流经R 的电流 I R ,两者相等时即为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。 例题:已知电感L 为,电容C 为50uf,电阻R 为200Ω。 由LC f π210 = 计算得, Hz f 1.1570 = 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。

流经电阻R的电流和总电流I相等为10mA,流进电感L和电容C的总电流为,几乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。 4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB仿真RLC并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

串联谐振电路实验报告

实验名称:串联谐振电路 一、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Q和通频带的物理意义及其测量方法。 4、测定RLC串联谐振电路的频率特性曲线。 5、深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用。 6、掌握电路板的焊接技术及信号发生器、交流毫伏表等仪表的使用方法。 7、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。 8、掌握Origin软件的使用方法。 二、实验设备及器材 1、计算机一台。 2、通用电路板一块。 3、低频信号发生器一台。 4、双踪示波器一台。 5、交流毫伏表一只。 6、万用表一只。 7、可变电阻一只。 8、电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH、4.7mH,电容100nF)。 三、实验内容 1、Multisim仿真 1)、创建图示电路图 2)、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。 UR谐振曲线 谐振频率7.3kHz -3dB带宽32.318kHz 3)、电阻R1=1K时,用Multisim软件仿真串联谐振电路的谐振曲线,观测R对Q R增大导致Q减小。 4)、利用谐振特点设计选频网络,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,测试输入输出(电阻上电压)的频谱。 输入信号

输出信号 2、 测量元件值,计算电路谐振频率和品质因数Q 的理论值。 R1=98Ω RL=34.2Ω L1=4.2mH C1=95.1nF C L R R L U U U U Q S C S L 1 )()(000==== ωωω=1.59 3、 在电路板上焊接基本串联谐振电路,信号电压有效值设置为1V 。 4、 用两种不同的方法测量电路的f0值。 UR 读数最大法:f0=7.7kHz 时,UR 有最大值 X-Y 模式下测量:f0=7.55kHz. 5、 测试电路板上串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB 。 7、

基于MATLAB的串并联谐振电路仿真

基于MATLAB的串并联谐振电路仿真 信息工程学院电信1206班杨茜 摘要 MATLAB(矩阵实验室)是Matrix Laboratory的缩写,是一款由美国The Mathworks公司出品的商业数学软件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外,MATLAB还可以用来创建用户界面及与调用其它语言(包括C,C++和FORTRAN)编写的程序。 MATLAB拥有丰富的功能,其功能涉及到了数学、信号处理、通信电子等多个领域,是一款极其强大的软件。串并联谐振电路是高频电子线路课程中十分基础同时也是十分重要的一部分,其中并联回路在实际电路中用途广泛,且二者之间具有一定的对偶关系,本次设计即是利用MATLAB的强大的计算绘图、图像处理功能,分析并联回路及串联回路的各自的特性及基本电路参数, 建立较为完善的信号模型,采用函数化编程方式完成功能性模拟,实现信号的有效输入输出与定性分析 关键词:MATLAB 谐振电路高频电子线路

Abstract MATLAB is a multi-paradigm numerical computing environment and fourth-generation programming language. Developed by MathWorks ,M- -ATLAB allows matrix manipulations,plotting of functionsand data, implementation of algorithms, creation of user interfaces, and interfacing with programs written in other languages, including C,C++, java ,and Fortran. MATLAB has a lot of function, its function involves mathematics, signal processing, communications electronics and other fields, is a very powerful software.Series-parallel resonant circuit is very basic in high frequency electronic circuit course is also a very important part of the parallel circuit widely used in the actual circuit, and, the duality relation between them has certain of this design is the use of MATLAB powerful computational graphics, image processing and analysis of the parallel circuit and the respective characteristic and basic circuit of series connection circuit parameters, to establish a relatively perfect signal model, the functional programming approach to complete the functional simulation, realize the effective input and output signal and qualitative analysis Keywords:MATLAB Resonant circuit High-Frenquency Ele ctronic Circuit

北京理工大学电路仿真实验报告

实验1叠加定理的验证 实验原理: 实验步骤: 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表,并按上图连接; 2.设置电路参数: 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源V1为12V,直流电流源I1为10A。 3.实验步骤: 1)点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1;

2)点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2;

3)点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为12V,将直流电流源的电流值设置为0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3; 原理分析: 以电流表示数i为例: 设响应i对激励Us、Is的网络函数为H1、H2,则i=H1*Us+H2*Is 由上式可知,由两个激励产生的响应为每一个激励单独作用时产生的响应之和。 则有,I1=I2+I3(1);同理,U1=U2+U3(2). 经检验,6.800=2.000+4.800,-1.600=-4.000+2.400,符合式(1)、(2),即叠加原理成立。

实验2并联谐振电路仿真 实验原理: 实验步骤: 1.原理图编辑: 分别调出电阻R1、R2,电容C1,电感L1,信号源V1; 2.设置电路参数: 电阻R1=10Ω,电阻R2=2KΩ,电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v,Voff=0,Freqence=500Hz。 3.分析参数设置: (1)AC分析: 要求:频率范围1HZ—100MEGHZ,输出节点为Vout。 步骤:依次选择选择菜单栏里的“simulate->Analyses->AC Analysis”,调出交流分析参数设置对话窗口,起始频率设为1Hz,停止频率设为100MHz,扫描类型为十倍频程,每十倍频程点数设

大学物理实验报告系列之RLC电路的谐振

【实验名称】 RLC 电路的谐振 【实验目的】 1、研究和测量RLC 串、并联电路的幅频特性; 2、掌握幅频特性的测量方法; 3、进一步理解回路Q 值的物理意义。 【实验仪器】 音频信号发生器、交流毫伏表、标准电阻箱、标准电感、标准电容箱。 【实验原理】 一、RLC 串联电路 1.回路中的电流与频率的关系(幅频特性) RLC 交流回路中阻抗Z 的大小为: () 2 2 '1??? ? ? -++= ωωC L R R Z (32-1) ???? ? ??????? +-=R R C L arctg '1ωω? (32-3) 回路中电流I 为: )1()'(2ω ωC L R R U Z U I - ++== (32-4) 当01 =- ω ωC L 时, = 0,电流I 最大。 令即振频率并称为谐振角频率与谐的角频率与频率分别表示与,,000=?ωf : LC f LC πω21100= = (32-5) 如果取横坐标为ω,纵坐标为I ,可得图32-2所示电流频率特性曲线。 2.串联谐振电路的品质因数Q C R R L Q 2)'(+= (32-7) QU U U C L == (32-8) Q 称为串联谐振电路的品质因数。当Q >>1时,U L 和U C 都远大于信号源输出电 压,这种现象称为LRC 串联电路的电压谐振。 Q 的第一个意义是:电压谐振时,纯电感和理想电容器两端电压均为信号源电 压的Q 倍。 1 20 1 20f f f Q -= -= ωωω (32-12) 显然(f 2-f 1)越小,曲线就越尖锐。 Q 的第二个意义是:它标志曲线尖锐程度,即电路对频率的选择性,称 f (= f 0 / Q )为通频带宽度。 3.Q 值的测量法

谐振电路实验报告

rlc串联谐振电路的实验研究 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。 该电路的阻抗是电源角频率ω的函数:z=r+j(ωl-1/ωc) 当ωl-1/ωc=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。谐振角频率ω 0 =1/lc ,谐振频率f0=1/2π lc 。 谐振频率仅与原件l、c的数值有关,而与电阻r和激励电源的角频率ω无关,当ω< ω0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω0时,电路呈感性,阻抗角φ>0。 1、电路处于谐振状态时的特性。 (1)、回路阻抗z0=r,| z0|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。(2)、回路 电流i0的数值最大,i0=us/r。(3)、电阻上的电压ur的数值最大,ur =us。 (4)、电感上的电压ul与电容上的电压uc数值相等,相位相差180°,ul=uc=qus。 2、电路的品质因数q 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: q=ul(ω0)/ us= uc(ω0)/ us=ω0l/r=1/r*l/c (3)谐振曲线。 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲 线,也称谐振曲线。 在us、r、l、c固定的条件下,有

RLC并联谐振电路

电路课程设计举例:以RLC并联谐振电路 1 ?电路课程设计目的 (1)验证RLC并联电路谐振条件及谐振电路的特点; (2)学习使用EWB仿真软件进行电路模拟。 2 ?仿真电路设计原理 本次设计的RLC串联电路图如下图所示。 图1 RLC并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 1 1 1 1 Y j C j( C ) R j L R L 1 发生谐振时满足0C ,则RLC并联谐振角频率0和谐振频率f 0 o L 0 RLC并联谐振电路的特点如下。 (1)谐振时Y=G,电路呈电阻性,导纳的模最小丫 = J G2+B2 =G . (2 )若外施电流I s—定,谐振时,电压为最大,U °=h,且与外施电流同相。 G (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,I R = I S. (4)谐振时| L ^ | C=0,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3?谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 分别是

这里有几种方法可以观察电路发生串联谐振:

⑴ 利用电流表测量总电流 I s 和流经 R 的电流I R ,两者相等时即为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经 R 的电流波形,两者同相即为并联谐振。 例题:已知电感 L 为0.02H,电容C 为50uf,电阻R 为200。 按上图进行EWB 的仿真,得到下图。 流经电阻R 的电流和总电流I 相等为10mA,流进电感L 和电容C 的总电流为5.550UF ,几乎 为零,所以电路达到谐振状态。 f o = 157.1Hz 50 uF

RLC并联谐振电路

RLC 并联谐振电路

电路课程设计举例:?以R L C并联谐振电路 1.电路课程设计目的 (1)验证屉C并联电路谐振条件及谐振电路的待点; (2)学习使用EWB仿真软件进行电路模拟。 2.仿真电路设计原理 本次设计的屉C串联电路图如下图所示。 图1屉C并联谐振电路原理图 理论分析与计算: 根据图1所给出的元件参数具体计算过程为 发生谐振时满足0()C =」一,则RLC并联谐振角频率0°和谐振频率/[分别是RLC并联谐振电路的待点如下。 (1)谐振时Y二G,电路呈电阻性,导纳的模最小|丫卜J G'+ J B'G? (2)若外施电流人一定,谐振时,电压为最大,[J丄,且与外施电流同相。 G (3)电阻中的电流也达到最大,且与外施电流相等,W (4)谐振时// +/c = 0,即电感电流和电容电流大小相等,方向相反。 3.谐振电路设计内容与步骤 (1)电路发生谐振的条件及验证方法 这里有儿种方法可以观察电路发生串联谐振: (1)利用电流表测量总电流人和流经R的电流人,两者相等时即为并联谐振。 (2)利用示波器观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。

例题:已知电感L为0. 02H,电容C为50uf,电阻R为2000。 由f =一计算得,f = 157.1Hz J 02兀亦」° 按上图进行EWB的仿真,得到下图。 流经电阻R的电流和总电流I相等为10mA,流进电感L和电容C的总电流为5. 550uF,儿乎为零,所以电路达到谐振状态。 总电源与流经R的电流波形同相,所以电路达到并联谐振状态。 4.实验体会和总结 这次实验我学会了运用EWB仿真RLC并联谐振电路,并且运用并联谐振的特点判断达到谐振状态。尤其是观察总电源与流经R的电流波形,两者同相即为并联谐振。这种方法我们只能在实验中看到,平时做题试卷上是不可能观察到的。这加深了我对谐振电路的理解。

RLC串联谐振电路的实验报告

RLC串联谐振电路的实验报告 (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.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。该电路的阻抗是电源角频率ω的函数:Z=R+j(ωL-1/ωC)当ωL-1/ωC=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。谐振角频率ω0 =1/LC,谐振频率f =1/2πLC。谐振频率仅与原件L、C的数值有关,而与电阻R 和激励电源的角频率ω无关,当ω<ω 0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω 时,电路呈感性,阻抗角φ>0。 1、电路处于谐振状态时的特性。 (1)、回路阻抗Z 0=R,| Z |为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。 (2)、回路电流I 0的数值最大,I =U S /R。 (3)、电阻上的电压U R 的数值最大,U R =U S 。 (4)、电感上的电压U L 与电容上的电压U C 数值相等,相位相差180°,U L =U C =QU S 。 2、电路的品质因数Q 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: Q=U L (ω )/ U S = U C (ω )/ U S =ω L/R=1/R* (3)谐振曲线。 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线。 在U S 、R、L、C固定的条件下,有

I=U S / U R =RI=RU S / U C =I/ωC=U S /ωC U L =ωLI=ωLU S / 改变电源角频率ω,可得到响应电压随电源角频率ω变化的谐振曲线,回路 电流与电阻电压成正比。从图中可以看到,U R 的最大值在谐振角频率ω 处,此 时,U L =U C =QU S 。U C 的最大值在ω<ω 处,U L 的最大值在ω>ω 处。 图表示经过归一化处理后不同Q值时的电流频率特性曲线。从图中(Q 11/2时,U C 和U L 曲线才出现最大值,否则U C 将单调下降趋于0,U L 将单调上升趋于U S 。 仿真RLC电路响应的谐振曲线的测量 五、结论

串联谐振电路实验报告

串联谐振电路 学号: 1028401083 姓名:赵静怡 一、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Q和通频带的物理意义及其测量方法 4、测量RLC串联谐振电路的频率特性曲线 5、深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用 6、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 7、掌握Multisim软件中的Functionn Generator 、 Voltmeter 、Bode Plotter等仪表的使用以AC Analysis 等SPICE仿真分析方法 8、用Origin绘图软件绘图 二、实验原理 RLC串联电路如图2.6.1所示,改变电路参数L、C或电源频率时,都可以是电路发生谐振。 2.6.1 RLC谐振串联电路

1、谐振频率:f 0=LC π21 ,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w 无关 2、电路的品质因素Q 和通频带B 电路发生谐振是,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素Q ,即C L R Q 1 = 定义回路电流下降到峰值在0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通带,即Q fo B = 3、谐振曲线 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,他们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线 4、实验仪器: (1) 计算机 (2) 通路电路板一块 (3) 低频信号发生器一台 (4) 交流毫伏表一台 (5) 双踪示波器一台 (6) 万用表一只 (7) 可变电阻 (8) 电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH 、4.7 mH ,电容100nF )

串联谐振电路实验报告

实验三 串联谐振电路 学号: 1117426021 姓名: 黄跃 一、 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Q 和通频带的物理意义及其测量方法 4、 测量RLC 串联谐振电路的频率特性曲线 5、 深刻理解和掌握串联谐振的意义及作用 6、 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 7、 掌握Multisim 软件中的Functionn Generator 、Voltmeter 、Bode Plotter 等仪表的使用以AC Analysis 等SPICE 仿真分析方法 8、 用Origin 绘图软件绘图 二、 实验原理 RLC 串联电路如图2.6.1所示,改变电路参数L 、C 或电源频率时,都可以是电路发生谐振。 2.6.1 RLC 谐振串联电路 1、谐振频率:f 0=LC π21 ,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w 无关 2、电路的品质因素Q 和通频带B 电路发生谐振是,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素Q ,即C L R Q 1 = 定义回路电流下降到峰值在0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通带,即Q fo B = 3、谐振曲线 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,他们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线 4、实验仪器: (1) 计算机 (2) 通路电路板一块

(3)低频信号发生器一台 (4)交流毫伏表一台 (5)双踪示波器一台 (6)万用表一只 (7)可变电阻 (8)电阻、电感、电容若干(电阻100Ω,电感10mH、4.7 mH,电容100nF) 三、实验内容 1.Multisim仿真 (1)创建电路:从元器件库中选择可变电阻、电容、电感创建如图2.6.2电路. 2.6.2Multisim串联谐振 (2)当电阻R= 100,200,300欧时,用Multisim软件仿真串联谐振电路的谐振曲线,在同一张图中画出谐振曲线,说明R对Q值、带宽的影响。 2.6.3不同Q值值电流的频率特性曲线 (蓝线为300Ω,红线为200Ω,绿线为100Ω)

电路仿真实验报告

本科实验报告 实验名称:电路仿真 实验1 叠加定理的验证 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表(Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或

AMMETER)注意电流表和电压表的参考方向),并按上图连接; 2. 设置电路参数: 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源V1为12V,直流电流源 I1为10A。 3.实验步骤: 1)、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1; 2)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2; 3)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为12V,将直流电流源的电流值设置为0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3; 4.根据叠加电路分析原理,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用于电路时,在该元件上产生的电流或电压的代数和。 所以,正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3; 经实验仿真: 当电压源和电流源共同作用时,U1=-1.6V I1=6.8A. 当电压源短路即设为0V,电流源作用时,U2=-4V I2=2A 当电压源作用,电流源断路即设为0A时,U3=2.4V I3=4.8A

所以有U1=U2+U3=-4+2.4=-1.6V I1=I2+I3=2+4.8=6.8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真 2.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2,电容C1,电感L1,信号源V1,按上图连接并修改按照例如修改电路的网络标号; 3.设置电路参数: 电阻R1=10Ω,电阻R2=2KΩ,电感L1=2.5mH,电容C1=40uF。信号源V1设置为AC=5v,Voff=0,Freqence=500Hz。 4.分析参数设置: AC分析:频率范围1HZ—100MHZ,纵坐标为10倍频程,扫描点数为10,观察输出节点为Vout响应。 TRAN分析:分析5个周期输出节点为Vout的时域响应。 实验结果: 要求将实验分析的数据保存 (包括图形和数据),并验证结果是否正确,最后提交实验报告时需要将实验结果附在实验报告后。 根据并联谐振电路原理,谐振时节点out电压最大且谐振频率为w0=1/LC=1000 10,f0=w0/2 =503.29Hz 谐振时节点out电压 * 理论值由分压公式得u=2000/(2000+10)*5=4.9751V.

串联谐振电路实验的心得体会

串联谐振电路实验的心得体会 篇一:实验九串联谐振电路实验 实验九 串联谐振电路实验 一、实验目的 1.测量RLC串联电路的谐振曲线,通过实验进一步掌握串联谐振的条件和特点。 2.研究电路参数对谐振特性的影响。 二、原理 1.RLC串联电路在图9-1所示的,RLC串联电路中,若取电阻R两端的电压为输出电压,则该电路输出电压与输入电压之比为: U2R ??U1R?j(?L?1) ?C ?L tg?1 R 1 图9-1 图9-2

2.幅频特性 电路网络输出电压与输入电压的振幅比随ω变化的性质,称为该网络的幅频特性,如图9-2所示。 3.谐振条件二阶带通网络的幅频特性出现尖峰的频率f0称为中心频率或谐振频率。此时,电路的电抗为零,阻抗值最小,等于电路中的电阻,电路成为纯电阻性电路,串联电路中的电流达到最大值。 电流与输入电压同相位。我们把电路的这种工作状态称为串联谐振状态。电路达到谐振状态的条件是: 1 ?0L=或 ?0 ?0C4.通频带宽 改变角频率ω时,振幅比随之变化,当振幅比下降到最大值的1/角频率ω1、ω2叫做3分贝角频率,相应的频率两个f1和f2称为3分贝频率。两个角频率之 差称为该网络的通频带宽: R BW??2-?1= L RLC串联电路幅频特性可以用品质因数Q来描述: ??L1Q?0?0 BWR?0CR

三、实验仪器和器材 1.函数信号发生器 2.示波器 3.电阻 4.电感5.电容 6.实验电路板 7.短接线 8.导线 四、实验内容及步骤 1.连接实验电路 按图9-3所示连接电路。其中,电感L= 33mH,电容C=μF,电阻R分别取620Ω和Ω,图中r为电感线圈本身的电阻。 图9-3 2.测绘谐振曲线 测量结果填入表9-1中。 表9-1 R=620Ω的谐振特性 3.研究电路参数对谐振曲线的影响 将图9-3中电阻改为Ω,重复2中步骤,结果填入表9-2中。 表9-2 R=Ω的谐振特性 4.计算通频带宽BW和品质因数Q 将计算结果填入表9-3中。 表9-3 通频带宽BW和品质因数Q 五、思考题 1. 实验中怎么样判断电路已经处于谐振状态?

电路仿真实验报告.pdf

实验1 叠加定理的验证 一、电路图 二、实验步骤 1.原理图编辑: 分别调出接地符、电阻R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表(注意电流表和电压表的参考方向),并按上图连接; 2.设置电路参数: 电阻R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源V1为12V,直流电流源 I1为 10A。 3.实验步骤:

1)、点击运行按钮记录电压表电流表的值U1和I1; 2)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U2和I2; 3)、点击停止按钮记录,将直流电压源的电压值设置为12V,将直流电流源的电流值设置为0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表的值U3和I3; 根据电路分析原理,解释三者是什么关系?并在实验报告中验证原理。 三、实验数据: 电压电流U/V I/A 第一组12V 10A 6.800 -1.600 第二组0V 10A 2.000 -4.000 第三组12V 0A 4.800 2.400 四、实验数据处理: U2 + U3 = 2.000V + 4.800V = 6.800V = U3 I2 + I3 = (-4.000A) + 2.400A= -1.600A = I1 五、实验结论: 由电路分析叠加原理知:由线性电路、线性受控源及独立源组成的电路中,每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用

时,在该元件上产生的的电流或电压的代数和。 本次实验中,第一组各数据等于第二组与第三组各对应实验数据之和,与叠加原理吻合,验证了叠加原理的正确性,即每一元件的电流或电压可以看成是每一个独立源单独作用时,在该元件上产生的的电流或电压的代数和。

串联谐振电路实验报告

实验三:串联谐振电路 一、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.理解电路品质因数及通频带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。 二、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。 该电路的阻抗是电源角频率ω的函数: Z=R+j(ωL-1/ωC) 当ωL-1/ωC=0时,电路中的电流与激励电压同相,电路处于谐振状态。 谐振角频率ω0 =1/LC ,谐振频率f 0=1/2π LC 。 谐振频率仅与原件L 、C 的数值有关,而与电阻R 和激励电源的角频率ω无关,当ω<ω0时,电路呈容性,阻抗角φ<0;当ω>ω0时,电路呈感性,阻抗角φ>0。 1、电路处于谐振状态时的特性。 (1)、回路阻抗Z 0=R,| Z 0|为最小值,整个回路相当于一个纯电阻电路。 (2)、回路电流I 0的数值最大,I 0=U S /R 。 (3)、电阻上的电压U R 的数值最大,U R =U S 。 (4)、电感上的电压U L 与电容上的电压U C 数值相等,相位相差180°,U L =U C =QU S 。 2、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: Q=U L (ω0)/ U S = U C (ω0)/ U S =ω0L/R=1/R*C L / 回路电流下降到峰值的0.707时所对应的频率为截止频率,介于两截止频率间的频率范围为通频带,即: B=f 0 /Q 2、谐振曲线。 电路中电压与电流随频率变化的特性称频率特性,它们随频率变化的曲线称频率特性曲线,也称谐振曲线。 在U S 、R 、L 、C 固定的条件下,有 I=U S /22)C 1/-L (ωω+R U R =RI=RU S /22)C 1/-L (ωω+R U C =I/ωC=U S /ωC 22)C 1/-L (ωω+R

电路仿真课程设计

电路仿真课程设计 设计题目:基于Multisim 的并联谐振电路的仿真分析姓名:李浩 指导老师:李勇峰 专业班级: 2011应用电子班 实验时间 2014年7月6日 2014年7月6日

基于Multisim 的并联谐振电路的仿真分析 1 并联谐振电路的理论分析 串联谐振电路适用于信号源内阻等于零或很小的情况,如果信号源内阻很大,将严重降低回路的品质因数,使选择性显著变差,此时必须采用并联谐振电路。LC 并联电路如图1所示,它由信号源、电感、电容并联组成,R 1 是线圈 L 1的直流损耗电阻,R 1 =1Ω,C 1 = 1μf,L 1 = 10 mH,电流源频率为1591 Hz( 并 联谐振电路只适用于高内阻信号源,电感线圈与电容并联的谐振频率不仅与L,C 有关,而且与损耗电阻有关。相同的电感线圈和电容组成的并联电路的谐振频率小于其串联电路的谐振频率。根据理论公式计算出它的谐振频率为1591 Hz,所以图1中电流源的频率为1 591 Hz) ,电流峰值为10 mA( 有效值为7. 07 mA) ,LC 并联谐振电路两端和电流源相连。电路的等效阻抗为 图1 LC 并联谐振电路 通常要求线圈电阻很小,发生谐振时,ωL>>R,则式( 1) 可写成 LC 并联电路的谐振条件可简化为

则有 或 并联谐振电路有以下特征: 1) 发生并联谐振时,信号源电压与总电流I 0相位相同,L C 并联电路对电源 呈现出纯电阻特性,即谐振阻抗| Z | 相当于一个纯电阻, 图1 所示电路中发生并联谐振时,|Z | = 10 kΩ。阻抗值由电路参数决定,与电源频率无关。 2) 发生并联谐振时,并联的2 条支路的电流是总电流I 0的Q 倍,即Ic = I L = QI 0,不过,I c和I L 的相位相反,总电流I 与非谐振时相比达到最小值。因此, 并联谐振又称为电流谐振。 3) 并联谐振电路的特性阻抗ρ和品质因数Q。Q 的定义为发生谐振时线圈的感抗( 或电容的容抗) 与电阻R的比值,即 从图1 所示的电路参数可计算出该谐振电路的特性阻抗ρ = 100 Ω,品质因数Q = 102,Q 的大小取决于电路的参数,Q 值越大( 在L 和C 值不变时,R值越小) ,谐振时电路的阻抗| Z | 也越大。4) 由于阻抗在谐振时最大,在LC 并联电路两端产生的电压也最大。 并联谐振要求电源的内阻越大越好。在无线电工程和电子技术中,正是利用并联谐振回路的阻抗高、产生的电压也最大等特点选择所需的信号或消除干扰的。但

谐振电路实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除 谐振电路实验报告 篇一:RLc串联谐振电路的实验报告 RLc串联谐振电路的实验研究 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(:谐振电路实验报告)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。 该电路的阻抗是电源角频率ω的函数:Z=R+j(ωL-1/ω

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