RLC串聯(lián)電路諧振特性的Multisim仿真

摘要：基于探索RLC串聯(lián)電路諧振特性仿真實(shí)驗技術(shù)的目的，采用Multisim10仿真軟件對RLC串聯(lián)電路諧振特性進(jìn)行了仿真實(shí)驗測試，給出了幾種Multisim仿真實(shí)驗方案，介紹了諧振頻率、上限頻率、下限頻率及品質(zhì)因數的測試和計算方法，討論了電阻大小對品質(zhì)因數的影響。結論是仿真實(shí)驗可直觀(guān)形象地描述RLC串聯(lián)電路的諧振特性，將電路的硬件實(shí)驗方式向多元化方式轉移，利于培養知識綜合、知識應用、知識遷移的能力，使電路分析更加靈活和直觀(guān)。
關(guān)鍵詞：RLC串聯(lián)電路；諧振特性；品質(zhì)因數；Multisim；仿真實(shí)驗

RLC串聯(lián)電路具有選頻特性，當外加電壓源信號的頻率等于電路固有頻率時(shí)產(chǎn)生諧振時(shí)，回路總阻抗的虛部為零、回路電流的幅度最大，當外加電壓源信號的頻率偏離電路固有頻率時(shí)，回路電流的幅度將減小。用通頻帶寬及品質(zhì)因數描述RLC串聯(lián)電路的選頻特性。
Multisim仿真軟件是由加拿大InteractiveImageTechnologies公司開(kāi)發(fā)的一種基于SPICE工業(yè)標準的EDA軟件，它就像一個(gè)真正的實(shí)驗工作臺，將電路原路圖的輸入、虛擬儀器的測試分析和結果的圖形顯示等集成到一個(gè)設計窗口。
用Multisim仿真軟件進(jìn)行RLCRLC串聯(lián)電路諧振特性波形仿真分析，以虛擬儀器中的函數信號發(fā)生器或元器件庫中的交流電壓源做實(shí)驗中的信號源以波特圖儀測試有關(guān)波形，或用AC交流分析功能分析電路的頻率響應，可直觀(guān)描述電路頻率特性。
以下分析用Multisim10版本。

1 RLC串聯(lián)電路諧振特性的Multisim仿真原理
1．1 用波特圖儀進(jìn)行頻率特性的Multisim仿真測試
在Multisim10中創(chuàng )建的RLC串聯(lián)仿真實(shí)驗電路如圖1所示。其中交流電壓源是必須放置的形式信號源用，其幅值和頻率的數值對電路的頻率特性沒(méi)用影響，波特圖儀用于顯示幅頻特性曲線(xiàn)。