LC并联谐振回路仿真实验

谐振电路的仿真研究

+
− jX C
jX L
+
U&
R U& R
−
−
图 5-6-1 RLC 串联电路
发生串联谐振时，电路表现为纯阻性，电源只提供有功功率。电感和电容的无功功率完
全补偿，不与电源进行能量交换。在谐振点，电路的总阻抗等于R；当电源电压U一定时，
电路中的电流达到其最大值，即
I0
=
I max
=
U R
；电容电压UC0和电感电压UL0相等，其值可
在 RLC 串联电路中，在信号源的频率 f 不变的情况下，电路中的感抗也保持不变，通过改变电容的值，使电路发生串联谐振。这样该频率的信号便在电路中产生较强的谐振电流，
从而在电容两端获得最大的电压输出。这种调节电路元件的参数，使电路达到谐振的操作过
程，称为调谐。通过调谐，便可以在从多频率信号中，选出所需要的频率信号，而抑制住其
（2）改变R的阻值，取R = 1kΩ。按下仿真软件“启动/停止”开关，启动电路。用示波器或电压表观察电路的谐振现象，寻找谐振点，确定电路的谐振频率。在谐振点f0，用电压表测量电阻R上的电压UR、电感电压UL和电容电压UC的值，记入表 5-6-1 中。
（3）调节函数信号发生器的输出幅值为 25V，频率f0 = 540kHz。调整电路参数，取R = 50Ω，L = 0.238mH。调节电容C的数值，通过示波器或电压表监测电路，定性观察电路的谐振现象，寻找谐振点，记录此时的谐振电容值，并用波特图仪观察幅频特性曲线，如图 5-6-7 所示。
在RLC并联电路发生谐振时，电压U& 与电流 I& 同相，电路表现为纯电阻，电源只提供有功功率。电感和电容的无功功率完全互相补偿，不与电源进行能量交换。电路的总阻抗为最大值，当电源电压一定时，总电流最小。并联支路中的电容电流IC和电感电流IL相等，其值可能远大于电路的总电流I。所以，并联谐振也被称为电流谐振。

广工实验一LC并联谐振回路仿真电路实验报告

实验一LC并联谐振回路仿真电路
一、实验目的
（1）学习Multisim 10软件的使用方法。

（2）学习Multisim 10中虚拟仪器的使用方法。

（3）理解LC并联谐振回路的基本特性。

二、实验内容及要求
1、创建实验电路
图1.1
2、谐振回路的调谐
图1.2 示波器波形显示
图1.3 谐振频率
图1.4 信号源电压
由图1.2知：谐振时，谐振频率f o=1.5820200MHz，输出峰-峰值U OPP =5.72Vpp
3、幅频特性曲线的测量
f/MHz f L0.1 …f L0.7 ... f o ... f H0.7 …f H0.1
1.423 … 1.567 … 1.582 … 1.601 … 1.762 U OPP/V 0.570 … 4.05 … 5.72 … 4.03 …0.597
表1.1 LC谐振回路幅频特性
4、幅频特性曲线和相频特性曲线的观测
图1.5 幅频特性图1.6 相频特性
由波特图仪测带宽和矩形系数，得
BW0.7=0.034MHz
K=9.97058824
5、仿真实验小结
（1）、由表1.1所作出的幅频特性曲线与波特图幅频特性曲线基本吻合，说明示波器法与波特图法都可以分析LC谐振回路的基本特性。

（2）、LC谐振回路在高频电子线路的应用：
①移相电路
②正弦波振荡电路的选频网络
③陷波器（带阻滤波器）
三、谐振回路的交流分析
图1.7 交流分析
图1.8 相关参数。

RLC并联谐振电路的实验研究

RLC并联谐振电路的实验研究实验所需器材：1.电感器2.电容器3.电阻器4.信号发生器5.示波器6.多用表7.连接线8.电源实验步骤：1.将电感器、电容器和电阻器连接在并联谐振电路中。

2.将信号发生器连接到电路的输入端，用以提供电信号。

3.通过调节信号发生器的频率，使电路处于谐振状态。

4.使用示波器观察并记录电路中电压的变化情况。

5.通过改变电阻器的阻值，观察并记录电路的谐振频率变化情况。

6.测量电路中电感器和电容器的电抗值，使用多用表记录并计算。

7.分析实验结果，得出结论。

实验结果：通过实验观察，我们可以得到以下结果：1.当电路处于谐振状态时，电感器和电容器的电抗相等且相互抵消。

2.在谐振频率的附近，电路中的电压振幅达到最大值。

3.改变电阻器的阻值会影响电路的谐振频率，阻值增大则谐振频率减小，阻值减小则谐振频率增大。

4.电感器和电容器的电抗值可以通过实验测量获得，为电抗值的计算提供了基础。

结论：通过实验研究RLC并联谐振电路，我们可以得出以下结论：1.RLC并联谐振电路的谐振频率与电感器和电容器的电抗相等且相互抵消有关。

2.谐振电路的谐振频率可通过改变电阻器的阻值来调整。

3.通过实验测量可以得到电感器和电容器的电抗值，为电路的分析提供了依据。

进一步的研究：基于RLC并联谐振电路实验研究的结果1.研究在不同频率下电路中电压的变化情况，寻找谐振频率的规律。

2.研究电阻器对电路谐振频率的影响程度，分析电阻器与电路谐振的关系。

3.探索其他外部因素对RLC并联谐振电路的影响，如温度、湿度等。

4.研究RLC并联谐振电路在输入信号频率变化时的响应特性，分析其在通信系统中的应用。

总结：通过实验研究RLC并联谐振电路，我们可以深入了解电路的谐振性质和特点。

研究实验结果可以为电路分析和应用提供参考依据，并为进一步深入研究衍生问题提供基础。

实验报告R、L、C串联谐振电路的研究并联谐振电路实验报告

实验报告R、L、C串联谐振电路的研究并联谐振电路实验报告实验报告祝金华PB15050984 实验题目：R、L、C串联谐振电路的研究实验目的： 1. 学习用实验方法绘制R、L、C串联电路的幅频特性曲线。

2. 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。

实验原理 1. 在图1所示的R、L、C串联电路中，当正弦交流信号源Ui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UO作为响应，当输入电压Ui的幅值维持不变时，在不同频率的信号激励下，测出UO之值，然后以f为横坐标，以UO为纵坐标，绘出光滑的曲线，此即为幅频特性曲线，亦称谐振曲线，如图2所示。

L图 1 图22. 在f＝fo＝12πLC处，即幅频特性曲线尖峰所在的频率点称为谐振频率。

此时XL＝Xc，电路呈纯阻性，电路阻抗的模为最小。

在输入电压Ui为定值时，电路中的电流达到最大值，且与输入电压Ui 同相位。

从理论上讲，此时Ui＝UR＝UO，UL＝Uc＝QUi，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Q＝UC测定，Uc为谐振时电容器C上的电压（电感上的电压无法测量，故Uo不考虑Q=UL测定）。

另一方法是通过测量谐振曲线的通频带宽度△f＝f2－f1，再根据QUo＝fO求出Q值。

式中fo为谐振频率，f2和f1是失谐时，亦即输出电压的幅度下降到f2-f1最大值的1/2 (＝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。

预习思考题1. 根据实验线路板给出的元件参数值，估算电路的谐振频率。

L=30mH fo＝2. 改变电路的哪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？改变频率f,电感L，电容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。

广工实验一LC并联谐振回路仿真电路实验报告

实验一LC并联谐振回路仿真电路
一、实验目的
（1）学习Multisim 10软件的使用方法。

（2）学习Multisim 10中虚拟仪器的使用方法。

（3）理解LC并联谐振回路的基本特性。

二、实验内容及要求
1、创建实验电路
图1.1
2、谐振回路的调谐
图1.2 示波器波形显示
图1.3 谐振频率
图1.4 信号源电压
由图1.2知：谐振时，谐振频率f o=1.5820200MHz，输出峰-峰值U OPP =5.72Vpp
3、幅频特性曲线的测量
f/MHz f L0.1 …f L0.7 ... f o ... f H0.7 …f H0.1
1.423 … 1.567 … 1.582 … 1.601 … 1.762 U OPP/V 0.570 … 4.05 … 5.72 … 4.03 …0.597
表1.1 LC谐振回路幅频特性
4、幅频特性曲线和相频特性曲线的观测
图1.5 幅频特性图1.6 相频特性
由波特图仪测带宽和矩形系数，得
BW0.7=0.034MHz
K=9.97058824
5、仿真实验小结
（1）、由表1.1所作出的幅频特性曲线与波特图幅频特性曲线基本吻合，说明示波器法与波特图法都可以分析LC谐振回路的基本特性。

（2）、LC谐振回路在高频电子线路的应用：
①移相电路
②正弦波振荡电路的选频网络
③陷波器（带阻滤波器）
三、谐振回路的交流分析
图1.7 交流分析
图1.8 相关参数。

谐振回路频率特性的仿真测试

电子科技大学中山学院学生实验报告
院别：电子信息学院课程名称：谐振回路频率特性的仿真测试
班级：12无线技术姓名：Alvin学号：33
实验名称：谐振回路频率特性的仿真测试实验时间：2013/6/6成绩：教师签名：批改时间：
一、实验目的
1：学习LC串联谐振回路、并联谐振回路频率特性的虚拟测量和交流分析方法。

2：加深对谐振回路的理论理解。

二、实验原理和内容
LC串联谐振回路如图所示，当输入信号的频率等于13kHz时，电路发生谐振。

电阻电压传输相频特性
电阻电压传输幅频特性电容电压传输幅频特性电容电压传输相频特性
电感电压传输幅频特性电感电压传输相频特性
交流分析电阻电压传输特性曲线三、实验结果及分析
对比可知，上述结果与交流分析结果，理论分析结果是一致的。

LC串并联谐振回路特性试验

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〕2021-01-09 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、实验内容测景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〕根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、陶瓷滤波器和声外表滤波器等。

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〔wC1〕那么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，假设回路电抗满足如下条件：寸，1A = L —〔2-1〕r 7那么电流〞 R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。

(2-2)回路发生串联谐振的角频率w0和频率f0分别为：将式〔2-2〕代入式〔2-1 〕得-1 1 - 12的L --- = = L J二=p"心打〔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，那么得假设考虑信号源内阻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为图2-2考虑内阳R和负载玲后的申联振满上升图2J串联振满回捋的於图2-3为串联振荡回路的谐振曲线，由图可见，回路的Q值越高，谐振曲线越锋利，对外加电压的选频作用愈显著，回路的选择性就愈好。

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。

当f = 0 或f = ∞时，Y = ∞，= 0 ，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。