串并联谐振回路谐振

一、谐振网络中心频率f0=465K,固有品质因数Q0=100，R L=2K。运用Multisim仿真分析如下特性。

1）串、并联谐振回路的电压输出特性；

提示：a) 运用波特仪分析回路的输出特性。也可选用其它你认为合适的仪器进行分析。

b) 研究Multisim中电流源与电压源的特性。

答：

由题可知：谐振网络中心频率为f0=465K，品质因数Q0=100 ∴L=68.45mH, C=3.4225pF

①、串联电路

其中R1是L的损耗，因此电路中的L和C是理想无损耗的，串联谐振必须是电压源激励。

分析如下：

RLC串联电路具有选频特性，当外加电压源信号的频率等于电路固有频率时产生谐振时，回路总阻抗的虚部为零、回路电流的幅度最大，当外加电压源信号的频率偏离电路固有频率时，回路电流的幅度将减小。

并联电路图：

示波器：

分析如下：

由上图将结果所显示两者基本上为同相位关系，若稍微改变电压源的频率电压和电流便不再是同相位关系。发生谐振时，LC并联电路对电源而言相当于一个很大的电阻。

2）分别取R L=0.5K，R L=2K，R L=5K时，运用Multisim中参数扫描各功能研究负载对串并联谐振回路选频特性的影响

对并联：

R L=0.5K

R L=2K

R L=5K

放在同一坐标系中比较：

对串联：R L=0.5K

R L=2K

R L=5K

对品质因数的影响：由波形可以看出，R1越大，选频曲线越尖Q0=(WL)/R1,Q0值越大，选频效果越好.

二、运用Multisim设计中心频率为465KHz的带通滤波器和带阻滤波器，并对影响其通带及阻带特性的参数进行研究。

提示：ａ）串壁上的串联谐振回路和并壁上的并联谐振回路构成选频电路中的带通滤波器。串壁上的并联谐振回路与并壁上的串联谐振回路构成选频回路中的陷波器（带阻滤波器）。

ｂ）理想的并联谐振等效为开路。理想的串联谐振等效为短路。

带通滤波器：

波特测试仪测试结果如下：

带阻滤波器：

波特测试仪图如下：

RLC串、并联谐振回路的基本特性

RLC串、并联谐振回路的基本特性老师网 https://www.360docs.net/doc/9c5494034.html, 时间:2008-09-22 15:57:24 LC 串并联谐振回路特性实验一、实验目的 1、掌握LC 振荡回路的谐振原理。 2、掌握LC 串并联谐振回路的谐振特性。 3、掌握LC 串并联谐振回路的选频特性。二、实验内容测量LC 串并联谐振回路的电压增益和通频带，判断选择性优劣。三、实验仪器 1、扫频仪一台 2、20MHz 模拟示波器一台 3、数字万用表一块 4、调试工具一套四、实验原理（一）基本原理在高频电子线路中，用选频网络选出我们所需的频率和滤除不需要的频率成分。通常，在高频电子线路中应用的选频网络分为两类。第一类是由电感和电容元件组成的振荡回路（也称谐振回路），它又可以分为单振荡回路以及耦合振荡回路；第二类是各种滤波器，如LC 滤波器，石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面滤波器等。本实验主要介绍第一类振荡回路。 1、串联谐振回路信号源与电容和电感串联，就构成串联振荡回路。电感的感抗值（ wL ）随信号频率的升高而增大，电容的容抗值（ wC 1 ）则随信号频率的升高而减小。与感抗或容抗的变化规律不同，串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值，而偏离特定频率时的阻抗将迅速增大，单振荡回路的这种特性为谐振特性，这特定的频率称为谐振频率。图2-1 所示为电感L、电容C 和外加电压Vs 组成的串联谐振回路。图中R 通常是电感线圈损耗的等效电阻，电容损耗很小，一般可以忽略。

图2-1 串联振荡回路保持电路参数R、L、C 值不变，改变外加电压Vs 的频率，或保持Vs 的频率不变，而改变L 或C 的数值，都能使电路发生谐振（回路中的电流的幅度达到最大值）。在某一特定角频率 w0 时，若回路电抗满足如下条件：（2-1）则电流为最大值，回路发生谐振。上式称为串联谐振回路的谐振条件。回路发生串联谐振的角频率w0 和频率f0 分别为：（2-2）将式（2-2）代入式（2-1）得（2-3）我们把谐振时的回路感抗值（或容抗值）与回路电阻R 的比值称为回路的品质因数，以Q 表示，简称Q 值，则得（2-4）若考虑信号源内阻Rs 和负载RL 后，串联回路的电路如图2-2 所示。由于Rs 和RL 的接入使回路Q 值下降，串联回路谐振时的等效品质因数 QL 为

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。

(串联谐振电路分析)

《电子设计与制作》课程设计报告

目录一：题目………………………………………………………..二：原理………………………………………………………….三：电路图……………………………………………………….四：实验内容…………………………………………………….五：实验分析……………………………………………………六：心得体会…………………………………………………….

一、题目：串联谐振电路分析二、原理 1．串联谐振的定义和条件在电阻、电感、电容串联电路中，当电路端电压和电流同相时，电路呈电阻性，电路的这种状态叫做串联谐振。可以先做一个简单的实验，如图所示，将：三个元件R 、L 和C 与一个小灯泡串联，接在频率可调的正弦交流电源上，并保持电源电压不变。实验时，将电源频率逐渐由小调大，发现小灯泡也慢慢由暗变亮。当达到某一频率时，小灯泡最亮，当频率继续增加时，又会发现小灯泡又慢慢由亮变暗。小灯泡亮度随频率改变而变化，意味着电路中的电流随频率而变化。怎么解释这个现象呢? 在电路两端加上正弦电压U ，根据欧姆定律有 || U I Z = 式中 2 2 2 2 1 ||()()L C Z R X X R L C ωω= +-= +- L ω和 1 C ω部是频率的函数。但当频率较低时，容抗大而感抗小，阻抗|Z|较大，电流较小；当频率较高时，感抗大而容抗小，阻抗|Z|也较大，电流也较小。在这两个频率之间，总会有某一频率，在这个

频率时，容抗与感抗恰好相等。这时阻抗最小且为纯电阻，所以，电流最大，且与端电压同相，这就发生了串联谐振。根据上述分析，串联谐振的条件为 L C X X = 即 001 L C ωω= 或 01LC ω= 01 2f LC π= 0f 称为谐振频率。可见，当电路的参数 L 和C 一定时，谐振频率也就确定了。如果电源的频率一定，可以通过调节L 或C 的参数大小来实现谐振。 2、串联谐振的特点（1）因为串联谐振时，L C X X =，故谐振时电路阻抗为 0||Z R = （2）串联谐振时，阻抗最小，在电压U 一定时，电流最大，其值为 00|| U U I Z R = = 由于电路呈纯电阻，故电流与电源电压同相，0? = （3）电阻两端电压等于总电压。电感和电容的电压相等，其大小

LC 串并联谐振回路特性实验

LC 串并联谐振回路特性实验--(转自高频电子线路实验指导书) 2009-01-09 19:34:22| 分类：电子电路| 标签：|字号大中小订阅 LC 串并联谐振回路特性实验一、实验目的 1、掌握LC 振荡回路的谐振原理。 2、掌握LC 串并联谐振回路的谐振特性。 3、掌握LC 串并联谐振回路的选频特性。二、实验内容测量LC 串并联谐振回路的电压增益和通频带，判断选择性优劣。三、实验仪器 1、扫频仪一台 2、20MHz 模拟示波器一台 3、数字万用表一块 4、调试工具一套四、实验原理（一）基本原理在高频电子线路中，用选频网络选出我们所需的频率和滤除不需要的频率成分。通常，在高频电子线路中应用的选频网络分为两类。第一类是由电感和电容元件组成的振荡回路（也称谐振回路），它又可以分为单振荡回路以及耦合振荡回路；第二类是各种

滤波器，如LC 滤波器，石英晶体滤波器、陶瓷滤波器和声表面滤波器等。本实验主要介绍第一类振荡回路。 1、串联谐振回路信号源与电容和电感串联，就构成串联振荡回路。电感的感抗值（ wL ）随信号频率的升高而增大，电容的容抗值（ wC 1 ）则随信号频率的升高而减小。与感抗或容抗的变化规律不同，串联振荡回路的阻抗在某一特定频率上具有最小值，而偏离特定频率时的阻抗将迅速增大，单振荡回路的这种特性为谐振特性，这特定的频率称为谐振频率。图2-1 所示为电感L、电容C 和外加电压Vs 组成的串联谐振回路。图中R 通常是电感线圈损耗的等效电阻，电容损耗很小，一般可以忽略。图2-1 串联振荡回路保持电路参数R、L、C 值不变，改变外加电压Vs 的频率，或保持Vs 的频率不变，而改变L 或C 的数值，都能使电路发生谐振（回路中的电流的幅度达到最大值）。

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。

串联谐振电路和并联谐振电路的特性

串联谐振电路和并联谐振电路的特性一..并;联谐振电路:当外来频率加于一并联谐振电路时,它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最大值,它这个特性在实际应用中叫做选频电路. 2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈容性,相当于一个电容. 3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈感性,相当于一个电感线圈. 所以当串联或并联谐振电路不是调节在信号频率点时,信号通过它将会产生相移.(即相位失真) 二.串联谐振电路:当外来频率加于一串联谐振电路时,它有以下特性: 1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最少值,它这个特性在实际应用中叫做陷波器. 2.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. 3.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. 并联谐振与串联谐振 2010-03-03 15:49:30| 分类：电子电路| 标签：|字号大中小订阅 1、对于理想的L、C元件，串联谐振发生时，L、C元件上的电压大小相等、方向相反，总电压等于0（谐振阻抗为零）。而并联谐振发生时，L、C元件中的电流大小相等、方向相反，总电流等于0（谐振阻抗为无穷大）。故有如题的称呼。 2、无论是串联还是并联谐振，在谐振发生时，L、C之间都实现了完全的能量交换。即释放的磁能完全转换成电场能储存进电容；而在另一时刻电容放电，又转换成磁能由电感储存。 3、在串联谐振电路中，由于串联——L、C流过同一个电流，因此能量的交换以电压极性的变化进行；在并联电路中，L、C两端是同一个电压，故能量的转换表现为两个元件电流相位相反。 4、谐振时电感和电容还是两个元件，否则不能进行能量交换；但从等效阻抗的角度，是变成了一个元件：数值为零或无穷大的电阻。 5、串联谐振是电流谐振，一般起电流放大作用。如老式收音机通过串联谐振将微弱电流信号放大。并联谐振是起电压放大作作。

LC并联谐振回路之欧阳歌谷创编

并联谐振回路欧阳歌谷（2021.02.01）实验电路及原理 1.LC并联谐振回路的等效阻抗图1 LC并联谐振回路LC并联回路如图1所示，其中R表示回路的等效损耗电阻。由图可知，LC 并联谐振回路的等效阻抗为（1 ）考虑到通常有，所以（2） 2.LC并联谐振回路具有以下特点由式（2）可知，LC并联谐振回路具有以下特点：（1）回路的谐振频率为或（3）（2）谐振时，回路的等效阻抗为纯电阻性质，并达到最大值，即（4）

式中，，称为回路品质因数，其值一般在几十至几百范围内。由式（2）可画出回路的阻抗频率响应和相频响应如图2所示。由图及式（4）可见，R 值越小，Q 值越大，谐振时的阻抗值就越大，相角频率变化的程度越急剧，选频效果越好。（3）谐振时输入电流与回路电流之间的关系由图1和式（4）有通常，所以。可见谐振时，LC 并联电路的回路电流或比输入电流大得多，即的影响可忽略。这个结论对于分析LC 正弦波振荡电路的相位关系十分有用。仿真电路图形工作运行环境仿真电路运行结果结果为单位谐振曲线。谐振时，回路呈现纯电导，且谐振导纳最小（或谐振阻抗最大）。回路电压U 与外加信号源频率之间的幅频特性曲线称为图 2 (a) 阻抗频率响应 (b) 相频响应

谐振曲线。谐振时，回路电压U00最大。任意频率下的回路电压U与谐振时回路电压U00之比称为单位谐振函数，用Ｎ（ｆ）表示。Ｎ（ｆ）曲线称为单位谐振曲线。实验总结： (1)LC并联谐振回路幅频曲线所显示的选频特性在高频电路里有着非常重要的作用，其选频性能的好坏可由通频带和选择性(回路Q值)这两个相互矛盾的指标来衡量。矩形系数则是综合说明这两个指标的一个参数，可以衡量实际幅频特性接近理想幅频特性的程度。矩形系数越小，则幅频特性越理想。 (2) LC并联谐振回路阻抗的相频特性是条具有负斜率的单调变化曲线，这一点在分析LC正弦波振荡电路的稳定性时有很大作用，而且可以利用曲线中的线性部分进行频率与相位的线性转换，这在相位鉴频电路里得到了应用。同样，LC并联谐振回路阻抗的幅频特性曲线中的线性部分也为频率与幅度的线性转换提供了依据，这在斜率鉴频电路里得到了应用。

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

RLC 串联谐振电路一、知识要求：理解RLC 串联电路谐振的含义；理解谐振的条件、谐振角频率、频率；理解谐振电路的特点，会画矢量图。二、知识提要：在RLC 串联电路中，当总电压与总电流同相位时，电路呈阻性的状态称为串联谐振。（1）、串联谐振的条件：C L C L X X U U ==即（2）、谐振角频率与频率：由LC f LC ：C L πωωω21 1 10= == 谐振频率得（3）、谐振时的相量图：（4）、串联谐振电路的特点： ①.电路阻抗最小：Z=R ②、电路中电流电大：I 0=U/R ③、总电压与总电流同相位，电路呈阻性 ④、电阻两端电压等于总电压，电感与电容两端电压相等，相位相反，且为总电压的Q 倍，。即：U L =U C =I 0X L =I 0X C = L X R U =U R X L =QU 式中：Q 叫做电路的品质因数，其值为： CR f R L f R X R X Q C L 0021 2ππ= === ＞＞1(由于一般串联谐振电路中的R 很小，所以Q 值总大于1，其数值约为几十，有的可达几百。所以串联谐振时，电感和电容元件两端可能会产生比总电压高出Q 倍的高电压，又因为U L =U C ，所以串联谐振又叫电压谐振。) （5）、串联谐振电路的应用：适用于信号源内阻较低的交流电路。常被用来做选频电路。三、例题解析： 1、在RLC 串联回路中，电源电压为5mV ，试求回路谐振时的频率、谐振时元件L 和C 上的电压以及回路的品质因数。解：RLC 串联回路的谐振频率为 Uc ?

LC f π210= 谐振回路的品质因数为 R L f Q 02π= 谐振时元件L 和C 上的电压为 mV 5mV 5C L C L R Q U U = == 2、在RLC 串联电路中，已知L ＝100mH ，R ＝3.4Ω，电路在输入信号频率为400Hz 时发生谐振，求电容C 的电容量和回路的品质因数。解：电容C 的电容量为 F 58.14 .6310141 )2(12 0μπ≈== L f C 回路的品质因数为 744 .31 .040028.620≈??== R L f Q π 3、已知某收音机输入回路的电感L=260μH,当电容调到100PF 时发生串联谐振，求电路的谐振频率，若要收听频率为640KHz 的电台广播，电容C 应为多大。（设L 不变）解：LC f π210= = 12 6 10 101026014.321 --X X X X X ≈KHZ 6 23210260)1064014.32(1 )2(1-= = X X X X X L f C π≈238PF 四、练习题：（一）、填空题 1、串联正弦交流电路发生谐振的条件是，谐振时的谐振频率品质因数Q= ，串联谐振又称为。 2、在发生串联谐振时，电路中的感抗与容抗；此时电路中的阻抗最，电流最，总阻抗Z= 。 3、在一RLC 串联正弦交流电路中，用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为10V ，用电流表测得电流为10A ，此电路中R= ，P= ，Q= ，S= 。 4、在含有L 、C 的电路中，出现总电压、电流同相位，这种现象称为。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗，电压一定时电流，且在电感和电容两端将出现。 5、谐振发生时，电路中的角频率=0ω ，=0f 。（二）、判断题

串联和并联电路的谐振

串联和并联电路的谐振 1、谐振正弦稳态电路中，电流与电压一般相位不同，若电压超前电流，电路呈感性，若电流超前电压，电路呈容性。一定条件下，如电路参数配合适当，或频率选择合适，也可以使电压与电流同相位，称电路发生谐振。此时电路的输入阻抗中，，电路表现为电阻性，阻抗角。这时的频率称为谐振频率，用表示。处在谐振状态的电路称为谐振电路 2、RLC串联谐振电路输入阻抗

谐振条件谐振角频率串联谐振电路的电路参量串联谐振电路的谐振特点： 1）电压与电流同相位，，电路输入阻抗具有最小值，则等效一条短路线。 2）当输入电压一定时，此时电流最大, 3）电感电压与电容电压大小相等，相位相反。

串联谐振亦称电压谐振。<?xml:namespace prefix = o /> RLC并联电路与RLC串联电路是对偶电路，利用对偶关系，可以很方便得到RLC谐振并联谐振电路的特点。 3、并联谐振如图1所示并联谐振电路，输入导纳图1

4、串、并联谐振电路的频率特性正弦电流电路中电流、电压、阻抗、导纳等物理量随频率变化的特性称为频率特性。这些量的模和辐角与频率的关系又分别称为幅频特性和相频特性。为了通用性和分析比较不同的电路频率特性问题的方便，一般采用归一化处理，得到归一化幅频特性等。如RLC串联电路中电流式中为谐振电路中的电流。图19-2给出不同Q值电路的幅频特性曲线，亦称通用谐曲线。可见，回路Q值越高，曲线在谐

振点附近形状越尖锐，稍微偏离谐振频率，电流就急剧下降，说明电路读非谐振频率具有较强烈的抑制能力，这时选择性能好。我们用通频带来说明信号衰减不低于规定值的条件下，电路允许信号通过的频率范围。当的值不小于时，所对应的频率区间由此可见，谐振电路的通频带与Q值成反比。

LC并联谐振回路

并联谐振回路实验电路及原理 1.LC并联谐振回路的等效阻抗 LC并联回路如图1所示，其中R表示回路的等效损图1?LC并联谐振回路耗电阻。由图可知，LC并联谐振回路的等效阻抗为考虑到通常有，所以 2.LC并联谐振回路具有以下特点由式（2）可知，LC并联谐振回路具有以下特点：（1）回路的谐振频率为（2）谐振时，回路的等效阻抗为纯电阻性质，并达到最大值，即式中，，称为回路品质因数，其值一般在几十至几百范围内。图?2

由式（2）可画出回路的阻抗频率响应和相频响应如图2所示。由图及式（4）可见，R 值越小， Q 值越大，谐振时的阻抗值就越大，相角频率变化的程度越急剧，选频效果越好。（3）谐振时输入电流与回路电流之间的关系由图1和式（4）有通常，所以。可见谐振时，LC 并联电路的回路电流或比输入电流大得多，即的影响可忽略。这个结论对于分析LC 正弦波振荡电路的相位关系十分有用。仿真电路图形工作运行环境仿真电路运行结果结果为单位谐振曲线。谐振时，回路呈现纯电导，且谐振导纳最小（或谐振阻抗最大）。回路电压U 与外加信号源频率之间的幅频特性曲线称为谐振曲线。谐振时，回路电压U00最大。任意频率下的回路电压U 与谐振时回路电压U00之比称为单位谐振函数，用Ｎ（ｆ）表示。Ｎ（ｆ）曲线称为单位谐振曲线。实验总结： (1)LC 并联谐振回路幅频曲线所显示的选频特性在高频电路里有着非常重要的作用，其选频性能的好坏可由通频带和选择性(回路Q 值)这两个相互矛盾的指标来衡量。矩形系数则是综合说明这两个指标的一个参数，可以衡量实际幅频特性接近理想幅频特性的程度。矩形系数越小，则幅频特性越理想。 (2)LC 并联谐振回路阻抗的相频特性是条具有负斜率的单调变化曲线，这一点在分析LC 正弦波振荡电路的稳定性时有很大作用，而且可以利用曲线中的线性部分进行频率与相位的线性转换，这在相位鉴频电路里得到了应用。同样，LC 并联谐振回路阻抗的幅频特性曲线中的线性部分也为频率与幅度的线性转换提供了依据，这在斜率鉴频电路里得到了应用。 (a)阻抗频率响应 (b)相频响应

串联谐振和并联谐振区别

串联谐振和并联谐振区别1 1.从负载谐振方式划分，可以为并联逆变器和串联逆变器两大类型，下面列出串联逆变器和并联逆变器的主要技术特点及其比较：串联逆变器和并联逆变器的差别，源于它们所用的振荡电路不同，前者是用L、R和C串联，后者是L、R和C并联。（1）串联逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗，要求由电压源供电。因此，经整流和滤波的直流电源末端，必须并接大的滤波电容器。当逆变失败时，浪涌电流大，保护困难。并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗，要求由电流源供电，需在直流电源末端串接大电抗器。但在逆变失败时，由于电流受大电抗限制，冲击不大，较易保护。串联谐振和并联谐振区别2 （2）串联逆变器的输入电压恒定，输出电压为矩形波，输出电流近似正弦波，换流是在晶闸管上电流过零以后进行，因而电流总是超前电压一φ角。并联逆变器的输入电流恒定，输出电压近似正弦波，输出电流为矩形波，换流是在谐振电容器上电压过零以前进行，负载电流也总是越前于电压一φ角。这就是说，两者都是工作在容性负载状态。（3）串联逆变器是恒压源供电，为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通，造成电源短路，换流时，必须保证先关断，后开通。即应有一段时间(t )使所有晶闸管（其它电力电子器件）都处于关断状态。此时的杂散电感，即从直流端到器件的引线电感上产生的感生电势，可能使器件损坏，因而需要选择合适的器件的浪涌电压吸收电路。此外，在晶闸管关断期间，为确保负载电流连续，使晶闸管免受换流电容器上高电压的影响，必须在晶闸管两端反并联快速二极管。并联逆变器是恒流源供电，为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势，电流必须连续。也就是说，必须保证逆变器上、下桥臂晶闸管在换流时，是先开通后关断，也即在换流期间(tγ)内所有晶闸管都处于导通状态。这时，虽然逆变桥臂直通，由于Ld足够大，也不会造成直流电源短路，但换流时间长，会使系统效率降低，因而需缩短tγ，即减小Lk值。串联谐振和并联谐振区别3 （4）串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率，即应确保有合适的t 时间，否则会因逆变器上、下桥臂直通而导致换流的失败。并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率，以确保有合适的反压时间t ，否则会导致晶闸管间换流失败；但若高得太多，则在换流时晶闸管承受的反向电压会太高，这是不允许的。（5）串联逆变器的功率调节方式有二：改变直流电源电压Ud或改变晶闸管的触发频率，即改变负载功率因数cosφ。并联逆变器的功率调节方式，一般只能是改变直流电源电压Ud。改变cosφ虽然也能使逆变输出电压升高和功率增大，但所允许调节范围小。（6）串联逆变器在换流时，晶闸管是自然关断的，关断前其电流已逐渐减小到零，因而关断时间短，损耗小。在换流时，关断的晶闸管受反压的时间(t +tγ)较长。串联谐振和并联谐振区别4

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

LC并联谐振回路的仿真

LC并联谐振回路的仿真 1、根据课本内容设计出一个简单LC并联谐振回路的模型，计算其各个特征参数。 2、仿真分析谐振回路各支路电流、电压关系（包括大小和方向），测量等效谐振电阻。 3、仿真分析测量谐振电路的频率特性曲线 4、不同Q值的谐振曲线 5、谐振回路通频带的测量 6、信号源内阻对Q值的影响 QL=QC→E*E/XL= E*E/XC→1/XL=1/XC→BL=BC 当QL=QC也就是XL=XC或BL=BC时，为R-L-C并联电路产生谐振之条件。（1）并联谐振电路之特性: =1/(G+jBC-jBL)=1/G=R=1 电路阻抗最大且为纯电阻，即I =E/Z=E/R,电路电流为最小（2）并联谐振电路之特性：Z=1/Y=1/(G+jBC-jBL) =1/G=R 电路阻抗最大且为纯电阻。即：I=E/Z=E/R 电路电流为最小。即：PF=cosa=Z/R=R/R=1 电路功率因数为1，即：P=E*E/R 并联谐振又称为反谐振，因其阻抗及电流之大小与串联谐振时相反。（3）并联谐振电路的频率：公式：f 0=1/(2∏√LC) R-L-C 并联电路欲产生谐振时，可调整电源频率f 、电感器L 或电容器C 使其达到谐振频率f 0 ，而与电阻R 完全无关。（4）并联谐振电路之品质因数：公式：Q=1/W0L=1/R√L/C 品质因子Q值愈大表示电路对谐振时响应愈佳。（5）并联谐振电路导纳与频率之关系：电感纳BL=1/(2∏fL)，与频率成反比，故为一曲线。电容纳BC= 2∏fC ，与频率成正比，故为一斜线。导纳Y=G+ j（BC- BL）当f = fr 时，BC＝BL，Y = G ( Z= R 为最大值)，电路为电阻性。当f＞fr 时，BC＞BL ，电路为电容性。当f＜fr 时，BL＞BC ，电路为电感性。

RLC并联谐振电路

创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者：别如克* 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。

串联谐振和并联谐振的电路特点

https://www.360docs.net/doc/9c5494034.html, 串联谐振和并联谐振的电路特点变频串联谐振试验装置又叫串联谐振，是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式；分压器并联在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号；调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。在电感和电容并联的电路中，当电容的大小恰恰使电路中的电压与电流同相位，即电源电能全部为电阻消耗，成为电阻电路时，叫作并联谐振。并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率。谐振时，电路的总电流最小，而支路的电流往往大于电路的总电流，因此，并联谐振也称为电流谐振。发生并联谐振时，在电感和电容元件中流过很大的电流，因此会造成电路的熔断器熔断或烧毁电气设备的事故；但在无线电工程中往往用来选择信号和消除干扰。串联谐振和并联谐振的谐振条件串联谐振的谐振条件

https://www.360docs.net/doc/9c5494034.html, 并联谐振的谐振条件三、串联谐振和并联谐振的电路特点串联谐振的电路特点 1.总阻抗值最小：Z=R+j(wl-1/wc)=R； 2.电源电压一定时，电流最大；I=I0=U/|Z|=U /R； 3.电路成电阻性，电容或电感的电压可能高于电源电压。并联谐振的电路特点 1.电压一定时，谐振时电流最小；

https://www.360docs.net/doc/9c5494034.html, 2.总阻抗最大； 3.电路成电阻性，支路电流可能会大于总电流。通过对电路谐振的分析，掌握谐振电路的特点，再生产实践中，应该用其所长，避其所短。四、串联谐振和并联谐振的产品特点串联谐振产品的主要特点 1.所需电源容量大大减小串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振，从而得到所需高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍（Q为品质因素）。 2. 设备的重量和体积大大减小串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减小，一般为普通试验装置的1/5～1/10。 3. 改善输出电压波形谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波，有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。 4. 防止大的短路电流烧伤故障点在谐振状态，当被试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐（电容量变化，不满足谐振条件），回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而采用并联谐振或者传统试验变压器的方式进行交流耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效地找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。 5. 不会出现任何恢复过电压被试品发生击穿闪络时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧立刻熄灭，装置的保护回路动作，切断输出。

RLC并联谐振电路

R L C并联谐振电路标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

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,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。

串并联谐振的计算

https://www.360docs.net/doc/9c5494034.html, 串并联谐振的计算 L是电感，C是电容在含有电容和电感的电路中，如果电容和电感并联，可能出现在某个很小的时间段内：电容的电压逐渐升高，而电流却逐渐减少；与此同时电感的电流却逐渐增加，电感的电压却逐渐降低。而在另一个很小的时间段内：电容的电压逐渐降低，而电流却逐渐增加；与此同时电感的电流却逐渐减少，电感的电压却逐渐升高。电压的增加可以达到一个正的最大值，电压的降低也可达到一个负的最大值，同样电流的方向在这个过程中也会发生正负方向的变化，此时我们称为电路发生电的振荡。

https://www.360docs.net/doc/9c5494034.html, 电容和电感串联，电容器放电,电感开始有有一个逆向的反冲电流，电感充电;当电感的电压达到最大时，电容放电完毕，之后电感开始放电，电容开始充电，这样的往复运作，称为谐振。而在此过程中电感由于不断的充放电，于是就产生了电磁波。电路振荡现象可能逐渐消失，也可能持续不变地维持着。当震荡持续维持时，我们称之为等幅振荡，也称为谐振。谐振时间电容或电感两锻电压变化一个周期的时间称为谐振周期，谐振周期的倒数称为谐振频率。所谓谐振频率就是这样定义的。它与电容C和电感L的参数有关，即：f=1/√LC。在研究各种谐振电路时，常常涉及到电路的品质因素Q值的问题，那末什么是Q值呢？下面我们作详细的论述。 1是一串联谐振电路，它由电容C、电感L和由电容的漏电阻与电感的线电阻R所组成。此电路的复数阻抗Z为三个元件的复数阻抗之和。 Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC) ⑴ 上式电阻R是复数的实部，感抗与容抗之差是复数的虚部，虚部我们称之为电抗用X 表示, ω是外加信号的角频率。

LC串并联谐振

lc并联谐振电路 lc并联谐振电路之电源可分为电压源及电流源两种，分别讨论如下： 1. 电源为电压源之并联谐振电路： (1) 并联谐振电路之条件如图(1)所示：图1 (2)当Q L = Q C也就是 X L = X C或B L = B C时，为R-L-C并联电路产生谐振之条件。 (2) 并联谐振电路之特性：电路阻抗最大且为纯电阻。即电路电流为最小。即电路功率因数为1。即电路平均功率固定。即电路总虚功率为零。即Q L=Q C?Q T=Q L-Q C=0

※并联谐振又称为反谐振，因其阻抗及电流之大小与串联谐振时相反。(3) 并联谐振电路的频率：公式： R-L-C并联电路欲产生谐振时，可调整电源频率f 、电感器L或电容器 C使其达到谐振频率f r，而与电阻R 完全无关(与串联电路完全相同)。 (4) 并联谐振电路之品质因数：定义：电感器或电容器在谐振时产生的电抗功率与电阻器消耗的平均功率之比，称为谐振时之质量因子。公式：品质因子Q值愈大表示电路对谐振时响应愈佳。 (5) 并联谐振电路导纳与频率之关系如图(2)所示：电导G 与频率无关，系一常数，故为一横线。电感纳，与频率成反比，故为一曲线。电容纳B C= 2πfC，与频率成正比，故为一斜线。导纳 Y=G+ j（BC- BL）当f = fr时， B C＝ B L， Y = G ( Z= R为最大值)，电路为电阻性。当f ＞ fr时， B C＞ B L，电路为电容性。当f ＜ fr时，B L＞ B C，电路为电感性。当f = 0或f = ∞ 时，Y =∞ ，Z = 0，电路为短路。若将电源频率f 由小增大，电路导纳Y 的变化为先减后增，阻抗Z 的变化则为先增后减。