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。