LC串联谐振电路

  华意电力是一家专业研发生产串联谐振的厂家，本公司生产的串联谐振在行业内都广受好评，以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。

一． 设计目的 

（1） 通过设计性试验，全面掌握电路分析的内容，基本原理和概念。     

（2） 掌握元件模型对基本电路进行建模、分析的方法。 

二．设计仪器和设备 

（1）计算机一台            

（2）电路仿真软件   

（3）示波器     

（4）数字万用表 

三.实验题目 

（1）设计一R、L、C串联谐振电路，在Multisim软件平台上自选元器件。     

（2）设计不同频率下的串联谐振电路，并作出输出波形。 

四.设计原理： 

1.一个优质电容器可以认为是无损耗的（即不计其漏电阻），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。 

若R、L、C和U的大小不变，阻抗角和电流将随着信号电压频率的改变而改变，这种关系称之为频率特性。当信号频率为时，即出现谐振现象，且电路具有以下特性： 

（1）电路呈纯电阻性，所以电路阻抗具有最小值。 

（2）I=I。=U/R 

 即电路中的电流最大，因而电路消耗的功率最大。同时线圈磁场和电容电厂之间具有最大的能量互换。工程上把谐振时线圈的感抗压降与电源电压之比称之为线圈的品质因数Q。因为谐振时U=Ur，所以。晶体管收音机的调频电路利用了串联谐振现象，它更多地吸收谐振频率电波的能量而极少吸收其他频率电波的能量，这就是通常所说的收音机的选择性。一般希望线圈QW值大一些，是选择性好些。 

2.在RLC串联仿真实验电路。其中交流电压源是必须放置的形式信号源用，其幅值和频率的数值对电路的频率特性没用影响，波特图仪用于显示幅频特性曲线。 

RLC串联电路由电阻R、电感L及电容C串联构成，由于回路的电流I与电阻R两端电压的特性相同，因此选择电阻两端电压作为频率响应测试电量。电阻R、电感L及电容从的基本元件库中找出，交流电压源从电源信号源库中找出，波特图仪从虚拟仪器栏中找出。元件参数的选取为电感L=21 mH、电容C=2uF，电阻R=10Ω，分析电阻大小对品质因数的影响时再改变电阻值。

反映电路频率特性的参数有谐振频率0f、通频带宽BW和品质因数Q，其定义如下：

其中，Hf,Lf分别是回路电流由最大值增加和减少3dB时所对应的上限频率和下限频率。

其中，

结论：

RLC串联谐振电路有几个主要特征： 

   1.谐振时，电路为阻性，阻抗最小，电流最大。可在电路中串入一电流表，在改变电路参数的同时观察电流的读数，并记录，测试电路发生谐振时电流是否为最大。 

   2.谐振时，电源电压与电流同相。这可以通过示波器观察电源电压和电阻负载两端电压的波形中否同相得到。 

   3.谐振时，电感电压与电容电压大小相等，相位相反。这可以通过示波器观察电感和电容两端的波形是否反相得出，还可用电压表测量其大小。