### 串并联谐振电路知识点详解 #### 一、实验背景与目的 **实验目的：** 1. **深入理解串并联谐振电路的工作原理：** 通过实验加深对串并联谐振电路条件及特性的理解，并掌握谐振频率的测量方法。 2. **品质因数Q与通频带的物理意义：** 学习如何理解电路品质因数Q和通频带的物理意义及其测定方法。 3. **频率特性曲线的测定：** 掌握测定RLC串并联谐振电路的频率特性曲线的方法，深刻理解和掌握串联谐振电路的意义及作用。 4. **Multisim软件的应用：** 掌握Multisim软件中的Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等仪表的使用以及AC Analysis等SPICE仿真分析方法。 #### 二、串联谐振电路 **实验原理：** 1. **回路阻抗** \(Z=R+j(\omega L-\frac{1}{\omega C})\)，其中 \(\omega\) 为角频率，\(L\) 为电感，\(C\) 为电容。 2. 当 \(\omega L-\frac{1}{\omega C}=0\) 时，电路中的电流与激励电压同相，电路处于**谐振状态**。 3. 谐振角频率 \(\omega_0=\frac{1}{\sqrt{LC}}\)，谐振频率 \(f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\)。 **电路处于谐振状态时的特性：** 1. 回路阻抗 \(Z=R\)，整个回路相当于一个纯电阻电路。 2. 回路电流 \(I_0\) 数值最大，\(I_0=\frac{U_s}{R}\)，其中 \(U_s\) 为激励电压。 3. 电阻电压 \(U_R\) 的数值最大，\(U_R=U_s\)。 **电路的品质因数Q和通频带B：** 1. 品质因素 \(Q=\frac{\omega L}{R}=\frac{\sqrt{L/C}}{R}\)。 2. 截止频率定义为回路电流下降到峰值的 \(0.707\) 倍时所对应的频率，介于两截止频率之间的频率范围称为**通频带** \(B\)，即 \(B=\frac{f_0}{Q}\)。 **实验步骤：** 1. 使用Multisim软件创建RLC串联电路。 2. 分别使用AC仿真、波特表、交流电压表等工具测量串联谐振电路的谐振曲线、谐振频率、-3dB带宽。 3. 随频率变化，测量电阻电压、电感电压、电容电压、电流的值，并记录所测数据。 4. 根据获取的数据绘制电流、电阻电压、电感电压等关于频率的谐振曲线。 **实验结果说明及结论：** 1. 谐振频率仅与元件 \(L\) 和 \(C\) 的数值有关，与电阻 \(R\) 和激励电源的频率无关。 2. Q值越大，曲线尖峰值越尖锐，选择性越好，但通频带越窄。 3. 计算品质因数时，电阻值需考虑电感的直流阻值。 4. 在实际测量时，由于电感存在直流电阻，电阻两端的电压在谐振点并不等于电源电压。 #### 三、并联谐振电路 **实验原理：** 当RLC回路并联谐振时，电感及电容上的电流大小为激励电流的Q倍，称为“电流谐振”。电感与电容上的电流大小相等但符号相反，相互抵消，使得电源电流实际上是全部流过电阻R。 **实验步骤：** 1. 使用Multisim软件创建RLC并联电路。 2. 测量并绘制I-f谐振频率。 **实验结果说明及结论：** 1. 并联谐振电路的特点在于，电感和电容上的电流远大于电源电流，且相位相反，能够实现电流的放大。 2. 并联谐振电路适用于信号电流的放大场景。 #### 四、误差来源 1. **系统误差：** 系统本身存在的固有误差，不可避免。 2. **读数误差：** 调节信号源的同时读数，可能导致测量数据与理论值存在一定差距。 3. **图像识别误差：** 示波器上的图像未完全达到预期形状，导致数据不够精确。 4. **仪器内阻的影响：** 实际测量时，仪器如万用表、信号源的内阻不可忽略，会影响最终结果。 #### 五、实验总结 通过本实验的学习，我们深入了解了RLC串并联谐振电路的工作原理和特性。特别是对于谐振频率的测量方法、品质因数Q和通频带的概念有了更深刻的认识。此外，掌握了使用Multisim软件进行仿真分析的方法，包括Function Generator、Voltmeter、Bode Plotter等工具的应用，这对于后续的电路设计与分析具有重要意义。同时，实验中出现的误差来源也提醒我们在实际操作中需要注意的问题。

RLC串联和并联谐振电路谐振时的特性

射频电子线路电子教案：01_射频简介_串联并联谐振2012new.ppt

射频模拟电路教学课件：第一章 简单串、并联谐振回路与双调谐耦合谐振回路.ppt

采用实验的方法研究负阻抗变换器的特性及其应用，存在数据处理量大、特性曲线绘制困难等问题，设计出基于MATLAB的仿真实验方案。与传统的实验方法相比，MATLAB利用群元素计算特性，把多个频率分量及相应的电压、电流、阻抗等都看作多元素的行数组，每一元素对应于一种频率分量的值，因为它们服从同样的方程，所以程序就特别简洁；直接绘制电压电流的相向图、电流的幅频特性和相频特性，且定量地分析电路的性质。应用MATLAB设计出RLC并联谐振电路，其谐振频率、品质因数、通频带等参数的测试比传统实验测试更精确。

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针对谐振电路中谐振频率判断方法不明确的问题,提出用阻抗或导纳虚部为零来对应判断串并联谐振。从具有普遍性的RLC混联结构入手,对电路进行结构直观判断,用数学推导,通过Multisim进行仿真分析,对实例进行验证。为应用电路中谐振点进行判断提供可靠的依据。

摘 要：LLC型串并联谐振变换器具有较高的转换效率，根据电路直流增益特性、谐振部分阻抗特性及软开关实现条件，分析推导了主要参数设计方法。结合ST公司推出的L6599集成芯片的特点和主要功能，并给出外围控制电路设计。最后设计完成样机一台，测试结果和实验数据证明了设计的可行性。 　　0 引言 　　重量轻、体积小、高效率的"绿色电源"已成为电源产品的发展方向。"软开关"技术便是通过在开关电路中引入缓冲电感和电容，利用其谐振使得开关器件中电流或两端电压按正弦或准正弦规律变化，当电流自然过零时使器件关断，当电压下降到零时使器件开通，即零电流开关（ZCS）和零电压开关（ZVS）[1].在开关过渡过程中

谐振回路multisim仿真，帮助学习通信电路课程，理解并联谐振回路特性

滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。