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(yàn)技術(shù)的目的，采用Multisim10仿真軟件對(duì)RLC串聯(lián)電路諧振特性進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)試，給出了幾種Multisim仿真實(shí)驗(yàn)方案，介紹了諧振頻率、上限頻率、下限頻率及品質(zhì)因數(shù)的測(cè)試和計(jì)算方法，討論了電阻大小對(duì)品質(zhì)因數(shù)的影響。結(jié)論是仿真實(shí)驗(yàn)可直觀形象地描述RLC串聯(lián)電路的諧振特性，將電路的硬件實(shí)驗(yàn)方式向多元化方式轉(zhuǎn)移，利于培養(yǎng)知識(shí)綜合、知識(shí)應(yīng)用、知識(shí)遷移的能力，使電路分析更加靈活和直觀。
關(guān)鍵詞：RLC串聯(lián)電路；諧振特性；品質(zhì)因數(shù)；Multisim；仿真實(shí)驗(yàn)

RLC串聯(lián)電路具有選頻特性，當(dāng)外加電壓源信號(hào)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(dāng)外加電壓源信號(hào)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(shù)描述RLC串聯(lián)電路的選頻特性。
Multisim仿真軟件是由加拿大InteractiveImageTechnologies公司開發(fā)的一種基于SPICE工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的EDA軟件，它就像一個(gè)真正的實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)，將電路原路圖的輸入、虛擬儀器的測(cè)試分析和結(jié)果的圖形顯示等集成到一個(gè)設(shè)計(jì)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(shù)信號(hào)發(fā)生器或元器件庫中的交流電壓源做實(shí)驗(yàn)中的信號(hào)源以波特圖儀測(cè)試有關(guān)波形，或用AC交流分析功能分析電路的頻率響應(yīng)，可直觀描述電路頻率特性。
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(cè)試
在Multisim10中創(chuàng)建的RLC串聯(lián)仿真實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。其中交流電壓源是必須放置的形式信號(hào)源用，其幅值和頻率的數(shù)值對(duì)電路的頻率特性沒用影響，波特圖儀用于顯示幅頻特性曲線。