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)行了仿真實驗測試，給出了幾種Multisim仿真實驗方案，介紹了諧振頻率、上限頻率、下限頻率及品質(zhì)因數(shù)的測試和計算方法，討論了電阻大小對品質(zhì)因數(shù)的影響。結(jié)論是仿真實驗可直觀形象地描述RLC串聯(lián)電路的諧振特性，將電路的硬件實驗方式向多元化方式轉(zhuǎn)移，利于培養(yǎng)知識綜合、知識應(yīng)用、知識遷移的能力，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；仿真實驗

RLC串聯(lián)電路具有選頻特性，當(dāng)外加電壓源信號的頻率等于電路固有頻率時產(chǎn)生諧振時，回路總阻抗的虛部為零、回路電流的幅度最大，當(dāng)外加電壓源信號的頻率偏離電路固有頻率時，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，它就像一個真正的實驗工作臺，將電路原路圖的輸入、虛擬儀器的測試分析和結(jié)果的圖形顯示等集成到一個設(shè)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(shù)信號發(fā)生器或元器件庫中的交流電壓源做實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(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仿真測試
在Multisim10中創(chuàng)建的RLC串聯(lián)仿真實驗電路如圖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(shù)值對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。