RLC串联谐振电路仿真分析
仿真一下串联谐振电路，如下：
1、xmm1、xmm2、xmm3，xmm5测量交流电压
2、xmm4测量交流电流
3、xfg1信号发生器，输出正弦波，频率赋值都可调
4、xsc1两个通道分别测量电容和电感两端波形
5、xsc2测量电容和电感串联后两端波形
谐振频率计算公式如下：
1、电路参数：
l1= 1mh
c1= 100nf
r2 = 可调电阻调整到30r
2、首先观察谐振状态现象：
根据以上公式计算此电路谐振频率f=15924hz。配置信号发生器为正弦波，频率15924hz，振幅为2v，也就是输出有效值是1.414v。仿真数据如下：
1）电阻两端电压为1.408v接近1.414v输出电压，也就是lc两端的总电压几乎为0，电路呈现纯电阻特性。
2）电流约47ma。
3）电容和电感两端电压几乎相等，4.7v左右，这里是交流有效值，比信号发生器输出高出不少。
4）l和c两端波形，大小相等相位相反，见下面仿真波形。
lc串联后两端波形，峰峰值不到400mv，有效值约0.14v很小。
3、调整r2电阻观察现象：
1）r2调整到10欧姆，基本还是在谐振状态，l和c两端电压明显增大，电流也增大。
2）r2调整到50欧姆，基本还是在谐振状态，l和c两端电压明显减小，电流也减小。
由此可见调整r2电阻能够明显改变l和c的电压，基本不会影响谐振状态。为什么会出现这种状态呢？因为理想状态下，谐振状态时电路呈现纯电阻特性，电路电流取决于r2，r2两端的电压就是信号发生器输出电压，r2减小电流增大，因为频率、容值、感值都没有变化，所以l和c的感抗和容抗没有变化，电流增大后，l和c两端电压也增大。r2增加同理。l和c阻抗计算公式如下：
4、尝试更改频率，观察现象。
1）调整输出频率为10khz，频率减小后容抗增大，感抗减小，电路呈现容性，l和c波形如下，电容的幅值大。
2）调整输出频率为20khz，频率增大后容抗减小，感抗增大，电路呈现感性，l和c波形如下，电感幅值大。
5、串联谐振总结
和非谐振状态相比，谐振状态阻抗是最小的，电流是最大的，电路呈现纯电阻特性，电流和电压同相位，电感和电容两端可能出现比输入电压高很多倍的电压，因此串联谐振又称为电压谐振。
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谐振频率计算公式如下：
1、电路参数：
l1= 1mh
c1= 100nf
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2、首先观察谐振状态现象：
根据以上公式计算此电路谐振频率f=15924hz。配置信号发生器为正弦波，频率15924hz，振幅为2v，也就是输出有效值是1.414v。仿真数据如下：
1）电阻两端电压为1.408v接近1.414v输出电压，也就是lc两端的总电压几乎为0，电路呈现纯电阻特性。
2）电流约47ma。
3）电容和电感两端电压几乎相等，4.7v左右，这里是交流有效值，比信号发生器输出高出不少。
4）l和c两端波形，大小相等相位相反，见下面仿真波形。
lc串联后两端波形，峰峰值不到400mv，有效值约0.14v很小。
3、调整r2电阻观察现象：
1）r2调整到10欧姆，基本还是在谐振状态，l和c两端电压明显增大，电流也增大。
2）r2调整到50欧姆，基本还是在谐振状态，l和c两端电压明显减小，电流也减小。
由此可见调整r2电阻能够明显改变l和c的电压，基本不会影响谐振状态。为什么会出现这种状态呢？因为理想状态下，谐振状态时电路呈现纯电阻特性，电路电流取决于r2，r2两端的电压就是信号发生器输出电压，r2减小电流增大，因为频率、容值、感值都没有变化，所以l和c的感抗和容抗没有变化，电流增大后，l和c两端电压也增大。r2增加同理。l和c阻抗计算公式如下：
4、尝试更改频率，观察现象。
1）调整输出频率为10khz，频率减小后容抗增大，感抗减小，电路呈现容性，l和c波形如下，电容的幅值大。
2）调整输出频率为20khz，频率增大后容抗减小，感抗增大，电路呈现感性，l和c波形如下，电感幅值大。
5、串联谐振总结
和非谐振状态相比，谐振状态阻抗是最小的，电流是最大的，电路呈现纯电阻特性，电流和电压同相位，电感和电容两端可能出现比输入电压高很多倍的电压，因此串联谐振又称为电压谐振。
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