RLC并联谐振电路仿真分析

仿真一下并联谐振电路，如下：

1、XMM1测量交流电流。

2、XMM2测量交流电压。

3、XCP1、XCP2、XCP3、XCP4测量各路电流，电流转换成电压mV/mA。

4、XFG1信号发生器，输出正弦波，频率幅值都可调。

5、XSC1四个通道分别测量四个电流探针电压。

并谐振频率计算公式和串联谐振一致，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）L和C流过的电流大小相等，方向相反，见图中黄色和绿色波形。

2）流过R的电流和总电流大小一致，相位相同。也就是说谐振时电路呈现纯电阻特性，就像“L和C不存在一样”。

3）电流约47mA，几乎等于1.414V/30R，间接说明了纯电阻特性。

3、调整R2电阻观察现象：

1）R2调整到15欧姆，L和C电流没有变化。流过R的电流和总电流大小一致，相位相同。总电流等于1.414V/15R，因为R减小，所以总电流和R电流都增大，总电流和R电流依然保持一致，因此还是在谐振状态，纯电阻特性。

1）R2调整到60欧姆，L和C电流没有变化。流过R的电流和总电流大小一致，相位相同。总电流等于1.414V/60R，因为R增大，所以总电流和R电流都减小，总电流和R电流依然保持一致，因此还是在谐振状态，纯电阻特性。

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，电路呈现感性，感性负载电压超前电流，波形如下，电感电流幅值大。R支路是纯电阻支路，R电流和输入电压同相位，所以R电流超前总电流。

2）调整输出频率为30KHz，频率增大后容抗减小，感抗增大，电路呈现容性，容性负载电流超前电压，波形如下，电容电流幅值大。R支路是纯电阻支路，R电流和输入电压同相位，所以R电流滞后总电流。

5、并联谐振总结

和非谐振状态相比，谐振状态阻抗是最大的，电流是最小的，电路呈现纯电阻特性，谐振时电流和电压同相位。RLC三者并联，电压保持一致，LC之间电流振荡，因此并联谐振又叫电流谐振。