rlc串聯諧振電路仿真分析

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電力技術來源：鼎升電力z 發布時間：2016-06-17 00:00:00 閱讀量：956 次

摘要：rlc串聯諧振電路仿真 串聯諧振

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串聯諧振裝置

串聯諧振電路仿真分析首先要從串聯諧振電路原理開始，在電阻、電感及電容所組成的串聯電路內，當容抗XC與感抗XL相等時，即XC=XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現純電阻性，這種現象叫串聯諧振。當電路發生串聯諧振時電路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R，電路中總阻抗最小，電流將達到最大值。

1、創建串聯諧振電路。從元器件庫中選擇電壓源、電阻、電容、電感連接成串聯諧振電路，如圖1所示；選擇頻率特性儀XBP1，將其輸入端和電源連接，輸出端和負載連接。

2、串聯諧振電路的相頻特性：在Mode選項組中單擊Phase（相頻特性）按鈕，可得到該電路的相頻特性。

3、從串聯諧振電路的相頻特性可以看出，電路的以諧振頻率f0為分界點，當信號頻率低于f0時，相位超前；當信號頻率高于f0時，相位滯后。因為當信號頻率低于f0時，整個電路呈容性，電流相位（負載電阻上的電壓相位）超前于電壓（外加電源）的相位；而當信號頻率高于f0時，整個電路呈感性，電流相位（負載電阻上的電壓相位）滯后于電壓（外加電源）的相位。該仿真結果與理論分析一致。

4、串聯諧振電路的幅頻特性。單擊運行（RUN）按鈕，雙擊頻率特性儀XBP1的圖標，在Mode選項組中單擊Magnitude（幅頻特性）按鈕，可得到該電路的幅頻特性，如圖2所示。從電路的幅頻特性可以看出，電路的諧振頻率f0=1.605 kHz。在信號頻率接近f0時幅值（增益）很大，而遠離時增益卻大大減少。電路的電源所選頻率為1 kHz，若選擇其他頻率，該電路的幅頻特性不變。

5、串聯諧振電路的品質因素Q值和電路的選擇性關系：在保持串聯諧振頻率不變的情況下，即L，C不變，改變元件參數，可改變電路的品質因素Q值。在如圖1所示的電路中R=1 kΩ，L=1 H，C=1 μF，則Q=[1RLC=1，]對應的幅頻特性如圖2所示，若選擇電容C1=1 μF，電感L1=1 H電阻R1=100 Ω，則Q=[1RLC=10，]仿真得到幅頻特性如圖4所示。從幅頻特性圖可以看出，對于RLC串聯諧振電路來說，不同的Q值對應的幅頻特性曲線不同，Q值越大，對應的幅頻特性曲線越尖，電路的選擇性越好，若用串聯選擇電路作為無線電檢波電路，其靈敏度越高，抗干擾能力就越低；Q值越小，對應的幅頻特性曲線越鈍，電路的選擇性變差，若作為無線電檢波電路，其靈敏度降低，但它的抗干擾能力會提高，所以串聯諧振電路的Q值大小，要根據具體的應用情況具體選擇。

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