基于Multisim10的RLC諧振電路頻率特性的仿真分析

張建紅　賀林

摘要：該文將仿真軟件Multisim10引入到RLC串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)中，并對(duì)其進(jìn)行了必要的仿真和測(cè)試，通過(guò)出現(xiàn)的仿真波形，分析了其幅頻特性和相頻特性。實(shí)踐證明，通過(guò)引入仿真軟件，提高了實(shí)驗(yàn)的精確度，并且可以方便直觀的測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠幫助學(xué)生更好地理解和掌握理論知識(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：諧振電路；Multisim10；仿真教學(xué)

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）08-0249-02

1引言

諧振是正弦穩(wěn)態(tài)交流電路的一種特定工作狀態(tài)，諧振現(xiàn)象在無(wú)線電通信及電工技術(shù)中有著非常廣泛的應(yīng)用。諧振電路根據(jù)電阻、電感、電容的不同組成形式可分為串聯(lián)諧振電路、并聯(lián)諧振電路和復(fù)雜諧振電路。下面以RLC串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)為例，將仿真軟件引入到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中進(jìn)行仿真分析。

在傳統(tǒng)的RLC串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們通常采用的方法是將實(shí)物電阻、電容、電感與信號(hào)源相連接，通過(guò)不斷調(diào)節(jié)信號(hào)源電壓的頻率，用晶體管毫伏表測(cè)量出不同頻率時(shí)的電壓值，并根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)制成表格，繪制出曲線，此種方法雖然在某種程度上提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題的能力，但是在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中會(huì)出現(xiàn)很多不可預(yù)知的誤差，而學(xué)生在理論知識(shí)點(diǎn)掌握的還不是很牢固的情況下，無(wú)法判斷出實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確與否，只是盲目的按照指導(dǎo)教師的要求步驟來(lái)做實(shí)驗(yàn)，無(wú)法掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題，我們將Multisim仿真軟件引入到實(shí)驗(yàn)中，即提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生的自信心，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2 R、L、C串聯(lián)電路諧振特性的Multisim仿真

2.1搭建R、L、C串聯(lián)諧振仿真電路

打開(kāi)Multisim10仿真軟件的工作界面，從基本元件庫(kù)中分別選取電阻、電感和電容，并置電感L=9mH，電容C=0.032μF，電阻R=51Ω，連接成串聯(lián)電路形式，同時(shí)將數(shù)字萬(wàn)用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器接入電路中，如圖1所示。

2.2理論分析、計(jì)算

R、L、C串聯(lián)諧振電路如圖1所示，根據(jù)電路理論可知，RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時(shí)，諧振角頻率，諧振頻率