RLC串联电路谐振特性的Multisim仿真

摘要：基于探索RLC串联电路谐振特性仿真实验技术的目的，采用Multisim10仿真软件对RLC串联电路谐振特性进行了仿真实验测试，给出了几种Multisim仿真实验方案，介绍了谐振频率、上限频率、下限频率及品质因数的测试和计算方法，讨论了电阻大小对品质因数的影响。结论是仿真实验可直观形象地描述RLC串联电路的谐振特性，将电路的硬件实验方式向多元化方式转移，利于培养知识综合、知识应用、知识迁移的能力，使电路分析更加灵活和直观。
关键词：RLC串联电路；谐振特性；品质因数；Multisim；仿真实验

RLC串联电路具有选频特性，当外加电压源信号的频率等于电路固有频率时产生谐振时，回路总阻抗的虚部为零、回路电流的幅度最大，当外加电压源信号的频率偏离电路固有频率时，回路电流的幅度将减小。用通频带宽及品质因数描述RLC串联电路的选频特性。
Multisim仿真软件是由加拿大InteractiveImageTechnologies公司开发的一种基于SPICE工业标准的EDA软件，它就像一个真正的实验工作台，将电路原路图的输入、虚拟仪器的测试分析和结果的图形显示等集成到一个设计窗口。
用Multisim仿真软件进行RLCRLC串联电路谐振特性波形仿真分析，以虚拟仪器中的函数信号发生器或元器件库中的交流电压源做实验中的信号源以波特图仪测试有关波形，或用AC交流分析功能分析电路的频率响应，可直观描述电路频率特性。
以下分析用Multisim10版本。

1 RLC串联电路谐振特性的Multisim仿真原理
1．1 用波特图仪进行频率特性的Multisim仿真测试
在Multisim10中创建的RLC串联仿真实验电路如图1所示。其中交流电压源是必须放置的形式信号源用，其幅值和频率的数值对电路的频率特性没用影响，波特图仪用于显示幅频特性曲线。