实验十并联谐振电路的仿真研究.pdf

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1、实验报告实验报告系别课程名称班级电路原理学号姓名实验日期实验名称并联谐振电路的仿真研究实验目的：1.利用计算机分析并联谐振电路的特性；2.加深理解电路发生谐振的条件和特点；成绩3.学习掌握用仿真软件的波特图仪测试谐振电路的频率特性曲线实验原理：1谐振任何含有电感 L 和电容 C 的电路，如果局部或全部处于无功功率完全补偿状态，而使电路的局部或总电压和电流同相，便称此电路（局部或全部）处于谐振状态。处于谐振状态的电路，如果 L 与 C 串联则称为串联谐振；如果 L 与 C 并联则称为并联谐振。谐振是线性电路在正弦稳态下的一种特定的工作状态。通过调节电路参数（电感 L 或电容 C 的值）或是改变电

2、源的频率，能发生谐振的电路，称为谐振电路。2并联谐振实际电感和电容并联电路如图 10-1 所示。在此电路中，当线圈电阻 RL 时，电路产生并联谐振的条件为图 10-1LC 并联谐振电路发生并联谐振时，电路表现为纯阻性(9-1)实验内容与步骤：1用波特图仪测试频率特性确定谐振点（1）在 Multisim10 环境中创建如图 10-2 所示电路。实验参数：R1=50k（串入该电阻是为了构成恒流源），C=0.25F，L=100mH，R2=50（模拟线圈内阻），R3=10（串入该电阻是为了观察端口电压、电流是否同相位）；函数信号发生器的输出幅值为4.243（3 3 2 2）V，正弦波。XSC1XSC1

3、XBP1XBP1Ext Trig+_A+_+B_INOUTXFG1XFG1aR1R150k50kL1L1100mH100mHC1C1250nF250nFR2R25050R3R31010b图 10-2 电感线圈与电容并联谐振电路实验接线图（2）按下仿真软件“启动/停止”开关，启动电路。打开波特图仪面板，如图 10-3所示，按照 10-3 图进行设置，将测试指针移至频率特性最高点，读出其对应频率（f=1kHz），此即为谐振频率。图 10-3 波特图仪设置2.并联谐振特点测试（1）观察谐振时电压与电流相位关系设置函数发生器频率 f=1kHz，打开示波器面板，观察总电压（A 通道波形）与总电流（B 通

4、道波形，B 通道电位 Vb=10I）相位关系，记录波形如图 10-4 所示。图 10-4 示波器测试谐振时相位关系（2）按表 10-1 中的每个频率改变函数发生器的频率 f，运行动态分析，记录每种频率相应的 a 点和 b 点电位峰值电压 Va、Vb。（3）根据表 10-1 中的每个 Vb和图 10-2 中 10电阻，计算每种频率的电流 I，并将计算结果记录到表 10-1 中。表 10-1f/Hz1005008001000120020005000Va/V3v3v3v3v3v3v3vVb/uV599.319uv598.858uv595.46uv518.026uv596.39uv599.84uv599.927uvI/uA59.9359.8859.5451.8059.6359.9859.99Z/k50.150.150.457.950.350.050.0（4）根据表 10-1 中的每个 Va和电流 I 值，计算每种频率的阻抗 Z，并将计算结果记录到表 10-1 中。实验总结：通过调节电路参数（电感 L 或电容 C 的值）或是改变电源的频率，能发生谐振的电路，称为谐振电路；而且任何含有电感 L 和电容 C 的电路，如果局部或全部处于无功功率完全补偿状态，而使电路的局部或总电压和电流同相，便称此电路（局部或全部）处于谐振状态，由此理解达到谐振需满足的条件。