實(shí)驗(yàn)RLC串聯(lián)諧振電路在Multisim中仿真操作介紹

1、1、按照實(shí)驗(yàn)書的要求在宿舍對這兩個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真，仿真的數(shù)據(jù)記錄在紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，也就是按實(shí)驗(yàn)書的要求寫實(shí)驗(yàn)7和實(shí)驗(yàn)9兩份報(bào)告，每份報(bào)告的首頁右上角寫上序號，夾在實(shí)驗(yàn)書中，等18周周一上午到B2-303實(shí)驗(yàn)室接受考查這兩個實(shí)驗(yàn)時親手交給考查的老師。2、當(dāng)做完這兩個實(shí)驗(yàn)的仿真，數(shù)據(jù)記錄完整，檢查無誤后，把仿真文件提交到郵箱：，記得要回執(zhí)，提交的最后時限是：16周星期四18:00前！仿真文件名和存放文件夾嚴(yán)格按下面的命名規(guī)則進(jìn)行： 如3號林鋼爍同學(xué) 11電氣3班03號林鋼爍實(shí)驗(yàn)7A/B/C.ms10 或 11電氣3班03號林鋼爍實(shí)驗(yàn)9A/B/C/D.ms10 如實(shí)驗(yàn)7實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中第1題的文件名為11電

2、氣3班03號林鋼爍實(shí)驗(yàn)7A.ms10， 第2題的文件名為11電氣3班03號林鋼爍實(shí)驗(yàn)7B.ms10； 實(shí)驗(yàn)9實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中第1題的積分電路文件名為11電氣3班03號林鋼爍實(shí)驗(yàn)A1.ms10，第1題的微分電路文件名為11電管1班03號王梓良實(shí)驗(yàn)9A2.ms10，第2題的文件名為11電氣3班03號林鋼爍實(shí)驗(yàn)9B.ms10等等 把這些仿真文件集中放在文件夾“11電氣3班03號林鋼爍”中，序號為2位數(shù)，1-9號加個0，如7號，要寫為07號，數(shù)字用阿拉伯?dāng)?shù)字，文件名和文件夾名字符之間不要插空格或其它字符，把該存放的文件夾進(jìn)行壓縮，發(fā)這個壓縮文件給老師。3、17周星期一上午給大家在宿舍復(fù)習(xí)，把這兩個實(shí)驗(yàn)的操作

3、搞熟練，等待18周周一上午到實(shí)驗(yàn)室接受考查，屆時只能帶書和報(bào)告，其他不能帶，如U盤、事先做好的仿真文件等，按現(xiàn)場老師布置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行仿真操作，包括建立電路、數(shù)據(jù)的獲得等，考查的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容就是從實(shí)驗(yàn)7和實(shí)驗(yàn)9這兩個實(shí)驗(yàn)中選。4、在完成這兩個實(shí)驗(yàn)時，參考老師的課件，一步步進(jìn)行，不宜作過多的系統(tǒng)設(shè)置！電工電子實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)7 RLC串聯(lián)諧振電路在Multisim10中仿真操作介紹中仿真操作介紹一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、加深理解電路發(fā)生諧振的條件、特點(diǎn)，掌握電路品質(zhì)因數(shù)（電路Q值）的物理意義及其測定方法。 2、學(xué)習(xí)用實(shí)驗(yàn)方法繪制RLC串聯(lián)電路幅頻特性曲線。3、熟練掌握multisim 10.0的使用方法。實(shí)

4、驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理1 、在圖（一）所示的 R 、 L 、 C 串聯(lián)電路中，當(dāng)正弦交流信號源 U 1 的頻率 f 改變時，電路中的感抗、容抗隨之而變，電路中的電流也隨 f 而變。取電阻 R 上的電壓 U 0 作為響應(yīng)，當(dāng)輸入電壓 U i 的幅值維持不變時，在不同頻率的信號激勵下，測出 U 0 之值，然后以 f 為橫坐標(biāo)，以 U 0 /U i 為縱坐標(biāo)（因 U i 不變，故也可直接以 U 0 為縱坐標(biāo)），繪出光滑的曲線，此即為幅頻率特性曲線，亦稱諧振曲線，如圖（二）所示。 2 、在 處，即幅頻率特性曲線尖峰所在的頻率點(diǎn)稱為諧振頻率。此時 X L =X C ，電路呈純阻性，電路阻抗的模為最小。在輸入電壓

5、 U i 為定值時，電路中的電流達(dá)到最大值，且與輸入電壓 U i 同相位。從理論上講，此時 U i =U R =U 0 ， U L =U C =QU i ，式中的 Q 稱為電路的品質(zhì)因數(shù)。 3 、電路品質(zhì)因數(shù) Q 值的兩種測量方法。 一是根據(jù)公式 測定， U C 與 U L 分別為諧振時電容器 C 和電感線圈 L 上的電壓；另一方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度 f=f 2 - f 1 ，再根據(jù) 求 Q 值。式中 f 0 為諧振頻率， f 2 和 f 1 是失諧時，亦即輸出電壓的幅度下降到最大值的 （ =0.707 ）倍時的上、下頻率點(diǎn)。 Q 值越大，曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好。

6、在恒壓源供電時，電路的品質(zhì)因數(shù)、選擇性與通頻帶只決定于電路本身的參數(shù)，而與信號源無關(guān)。LCff210實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1) 在multisim 10.0電路工作區(qū)建立實(shí)驗(yàn)書上圖7-3的實(shí)驗(yàn)電路，組成監(jiān)視、測量電路。如圖1，C=0.01F，L=10mH，選R=200。用萬用表的交流擋作為交流電壓表和示波器監(jiān)視信號源輸出，使信號發(fā)生器輸出電壓Ui=3V，并保持不變。 從元件庫中調(diào)用元件，可點(diǎn)擊菜單Place /Component，如圖2，接著調(diào)用電容C=0.01F=10nF，如圖3，調(diào)用電感如圖4，調(diào)用電阻如圖5。 從儀器欄中調(diào)用信號發(fā)生器、萬用表和示波器，如圖6、圖7和圖8 ，實(shí)際上對于本實(shí)驗(yàn)

7、的仿真，示波器可以不要！儀器欄中各儀器的圖標(biāo)比較小，但是當(dāng)鼠標(biāo)停留在它上面時，有顯示其英文名字，如果實(shí)在還看不懂，也可以干脆點(diǎn)擊該儀器圖標(biāo)，放到電路工作區(qū)，看看是否是所要的，不是的話，把它刪除就可以了。 元件和儀器都調(diào)齊后，移動到合適位置，把它們連接起來，就是圖1的實(shí)驗(yàn)電路了。圖1圖21.實(shí)驗(yàn)電路圖和調(diào)用元件的菜單界面實(shí)驗(yàn)電路圖和調(diào)用元件的菜單界面圖32.調(diào)用電容的界面調(diào)用電容的界面圖43.調(diào)用電感的界面調(diào)用電感的界面圖54.調(diào)用電阻的界面調(diào)用電阻的界面圖8圖75.調(diào)用信號發(fā)生器、萬用表和示波器的界面圖6圖9 雙擊電路工作區(qū)信號發(fā)生器的圖標(biāo)，得到圖9的設(shè)置界面，按下波形Waveforms下的正

8、弦信號選擇按鈕，在幅度Amplitude設(shè)置框中填入如4.24264（即31.414），單位選擇峰值Vp，這樣就可以得到有效值為3V的正弦信號，頻率Frequency根據(jù)需要再直接填入。各萬用表都把它們設(shè)置為交流電壓表（毫伏表），如圖10。6.信號發(fā)生器、萬用表的設(shè)置界面圖10（2）找出電路諧振頻率0。其方法是：在信號發(fā)生器頻率Frequency設(shè)置框中直接填入諧振頻率的理論值 ，按下電源開關(guān)，觀察接在R（200）兩端的萬用表（毫伏表）XMM2的顯示值Uo ， 如果Uo的讀數(shù)為輸入電壓3V時，那么此時的填入的頻率值即為電路的諧振頻率0 ，否則必須在諧振頻率的理論值左右小步改變設(shè)置值，直到電阻兩

9、端Uo的讀數(shù)為輸入電壓3V，因?yàn)殡娐分C振時電感與電容的阻抗值相等，它們兩端的電壓相等，方向相反，電路呈現(xiàn)純阻性，阻值為 R（200），另外，也同時可從XMM4、 XMM3讀出UC和UL的測量值，萬用表（毫伏表）的量程自動會改變，不需要人工干預(yù)。（3）在諧振點(diǎn)兩側(cè)，按表7-2頻率遞增或遞減，依次逐點(diǎn)測出Uo 、UL、UC之值，記入7-2中。在上下限頻率H、L附近注意觀察Uo的值，當(dāng)Uo=2.12V時，這個頻率就是H（大于0 ）或、L （小于0 ）。HzLCf49.159151001. 0101021216307.仿真操作方法8.仿真的數(shù)據(jù)f/kHz11K13K14.1K14.4K L14.9K1

10、5.4K15.91049K016.4K16.9K17.58KH18K19K21KUo/VUL/VUc/VHzLCf49.159151001. 010102121630表72接近理論值計(jì)算得到：Q=UL/U0=5 判斷電路諧振頻率0也可以用李薩如圖形法，示波器的設(shè)置如圖11，紅圈按鈕是使示波器為X-Y工作方式，按下電源開關(guān)，點(diǎn)擊單次掃描按鈕（藍(lán)圈），電路諧振時，可以看到一天斜直線。如果做硬件實(shí)驗(yàn)，本方法很有用，但對于本仿真，用萬用表判斷就可以了，比較簡單。圖119.李薩如圖形法判斷電路諧振頻率010.Q=10和Q=2仿真的數(shù)據(jù)f/kHz11K13K14KL14.5K15.135K L15.4K15.91049K016.4K16.72KH17K18K20KUo/VUL/VUc/V表73 Q=10、R=100時，Uo的測量數(shù)據(jù)(4) 輸入電壓Ui、電感L、電容C不變，改變電路中R的數(shù)值，使得電路的品質(zhì)因數(shù)分別為Q=10、Q=2，重復(fù)上述步驟，把數(shù)據(jù)分別記錄于表7-3、表7-4中。HzfQLfRRLfRiLiUUQOL49=10代入，求得代入，求得R=99.99，取標(biāo)準(zhǔn)值，取標(biāo)準(zhǔn)值100 Q=2代入，求得代入，求得R=4