1.实验目的

（1）熟悉Multisim 10的仿真实验法，熟悉虚拟示波器和信号发生器的设置和使用方法。

（2）了解谐振特性，加深对谐振电路特性的认识。

（3）研究电路参数对串联谐振电路的影响。

（4）掌握测绘谐振曲线的方法。

2.实验内容及步骤

（1）定性观察RLC串联电路的谐振现象，确定电路的谐振点。

①从元件库中选取电阻、电感和电容，从仪器库中选出函数信号发生器、数字万用表及示波器，创建如图6-19所示电路（把函数信号发生器作为RLC串联电路的信号源）。

图6-19　RLC串联谐振的仿真实验电路

② 双击函数信号发生器图标，设置参数：波形选择正弦波，Frequency为1 kHz，Amplitude为10 V，Offset为0。

③双击万用表XMM1图标，在面板上选择“V”和“～”（交流），即万用表XMM1所测量的是交流电压值；双击万用表XMM2图标，在面板上选择“A”和“～”（交流），即万用表XMM2所测量的是交流电流值；

④ 右击“Channel A”的输入线，将其设置为红色；右击“Channel B”的输入线，将其设置为蓝色。再双击示波器图标打开面板，设置示波器参数，参考值为：“Time base”设置为“500 μs/div”；“Y/T”显示方式；“Channel A”设置为“5 V/div”“DC”输入方式；“Channel B”设置为“500 mV/div”“DC”输入方式；“Trigger”设置为“Auto”触发方式。

⑤ 运行仿真开关，双击函数信号发生器、示波器、万用表XMM1（用作电压表）及万用表XMM2（用作电流表）图标，往下改变信号源的频率（单击“Frequency”数值框，会出现向上及向下箭头，再用单击向下箭头即可），通过示波器或电压表、电流表监视电路（蓝色为端口电流的波形，红色为端口电压的波形），观察RLC串联电路的谐振现象，寻找谐振点，确定电路的谐振频率f0。

⑥ 暂停电路运行，双击函数信号发生器图标，频率调至400 Hz，其他参数不变；电阻R、电感L值不变。调节电容C，通过示波器或电压表、电流表监视电路，定性观察RLC串联电路的谐振现象，寻找谐振点，记录此时的谐振电容值。(www.daowen.com)

（2）测定RLC串联电路的谐振曲线。

①实验电路仍如图6-19所示，取电感L＝20 mH，电容C＝2 μF，其他设置均不变。调节信号发生器的频率，测量回路电流。先通过示波器或电压表、电流表监视电路，确定此时电路的谐振频率f0，然后以谐振频率f0为中心，左右各扩展至少取5个（以40 Hz为一个频率间隔）测量点。将以上测量结果记录于表6-1。根据测量数据画出谐振曲线，根据曲线得出通频带BW。并用示波器定性观察在调节频率的过程中，端口电压波形与端口电流波形的相位关系，体会当频率从小到大变化时，RLC串联电路从容性电路到感性电路的转变。

② 改变R1＝50Ω，重复步骤①。

表6-1　谐振曲线数据记录表

3.注意事项

（1）判断已达到谐振状态的方法有下列几种：

①观察端口电流，当端口电流最大时电路发生谐振。

② 观察电容和电感串联后的两端电压，当电压最小时电路发生谐振。

③用示波器观察端口的电压、电流，当端口的电压、电流同相位时电路发生谐振。

（2）串联电路中的电流可通过用示波器来观察采样电阻R2上的电压得到。

4.实验报告要求

（1）实验的名称、时间、目的、电路和内容。

（2）按实验内容（1）的要求，找出调节频率和调节电容两种情况下电路的谐振频率和谐振电容值，并根据测量数据计算出对应电路的品质因数和通频带。

（3）按实验内容（2）的测量数据，在坐标纸上作出对应两个不同电阻值的谐振曲线，利用此谐振曲线，计算对应不同阻值的电路的品质因数和通频带，从中得出什么结论？并将R1＝100Ω时的实验结果和理论计算结果进行比较。