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汽车电工电子技术汽车电工电子技术书名：书名：汽车电工电子汽车电工电子技术技术书号：书号：978-7-111-35032-3作者：作者：贾宝会贾宝会 张文张文 主编主编出版社：机械工业出版社出版社：机械工业出版社 第第1 1章章 汽车常用电器元器件汽车常用电器元器件 第第2 2章章 汽车电路基础汽车电路基础 第第3 3章章 正弦交流电路正弦交流电路 第第4 4章章 磁路及电磁器件磁路及电磁器件 第第5 5章章 二极管与晶体管控制电路二极管与晶体管控制电路 第第6 6章章 发电机与电动机发电机与电动机 第第7 7章章 数字电路基础数字电路基础 第第8 8章章 汽车电子控制技术简介汽车电子控制技术简介v掌握二极管整流电路的原理掌握二极管整流电路的原理v理解稳压电路的稳压原理理解稳压电路的稳压原理v掌握共射极单管放大电路的组成掌握共射极单管放大电路的组成v掌握确定放大电路静态工作点的方法掌握确定放大电路静态工作点的方法v了解放大电路微变等效电路分析法了解放大电路微变等效电路分析法v掌握放大电路参数的计算方法掌握放大电路参数的计算方法v了解集成运放的概念和符号了解集成运放的概念和符号v了解由集成运放构成的基本运算电路了解由集成运放构成的基本运算电路 第第5 5章章 二极管与晶体管控制电路二极管与晶体管控制电路二极管整流电路二极管整流电路5.1晶体管基本放大电路晶体管基本放大电路5.2集成运算放大器电路集成运算放大器电路5.35.1 5.1 二极管整流电路二极管整流电路1 1掌握掌握单相单相整流电路的工作原理。整流电路的工作原理。2 2掌握掌握三相三相桥式整流电路的工作原理。桥式整流电路的工作原理。3 3理解硅稳压管理解硅稳压管稳压电路稳压电路的稳压原理。的稳压原理。4 4学会学会汽车整流二极管汽车整流二极管的检测方法。的检测方法。5.1.1 单相整流电路单相整流电路1单相半波整流电路单相半波整流电路DRL220 V+uu2iD=iOuD+to 2 3 u2 to 2 3 uO to 2 3 iD=iO to 2 3 uD+uo RLio+u2 u1+uo ioRLD4D3D2D1u2u1D4D1D2D3+u2 RL+uo iou1D3D1D2D4+u2 RL+uo iou1桥式整流电路（几种画法）桥式整流电路（几种画法）2.单相桥式整流电路单相桥式整流电路（1 1）工作原理）工作原理u2正半周：正半周：RLioD4D3D2D1+u2+uo+u1 D1和和D3导通，导通，D2和和D4截止。截止。承受反承受反压截止压截止u2负半周：负半周：RLD4D3D2ioD1+u2+uo+u1 承受反承受反压截止压截止D2 和和 D4导通导通,D1和和 D3 截止。截止。to to to to 2 3 2 3 2 2 3 3 uOu2uDiD=iOD2、4D1、3（2 2）电路指标）电路指标5.1.2 三相整流电路三相整流电路1.1.电路组成电路组成2.2.工作原理工作原理3.3.电路指标电路指标io +uo=uc RLD1D4D3D2+u2+u1 电容电容电容电容充电充电充电充电电容电容电容电容放电放电放电放电C5.1.3 滤波及稳压电路滤波及稳压电路1.滤波电路滤波电路（1）电容滤波电路）电容滤波电路（2 2）电感滤波电路）电感滤波电路（3 3）LCLC滤波电路滤波电路（4 4）形滤波电路形滤波电路2.稳压电路（硅稳压管稳压电路）稳压电路（硅稳压管稳压电路）RLCRIRIZDZ+UL+UC+u IL+UR引起电压不稳定的原因引起电压不稳定的原因交流电源电压的波动交流电源电压的波动负载电流的变化负载电流的变化稳压稳压电路电路汽车整流二极管的检测方法汽车整流二极管的检测方法 1 1工作描述工作描述 在在汽汽车车交交流流发发电电机机中中，利利用用二二极极管管组组成成的的整整流流装装置置将将发发电电机机发发出出的的三三相相交交流流电电转转变变为为直直流流电电。为为了了适适应应汽汽车车发发电电机机的的需需要要，专专门门制制作作了了用用于于汽汽车车的的整整流流器器二二极极管管，并并分分为为正正极极管管和和负负极极管管两两种种形形式式。检检测测汽汽车车整整流流器器二二极极管管主主要要检检查查其其是是否否出出现现短短路路和和开开路路故故障障。如如果果出出现现这这些些故故障障，二二极极管管则则不不能能保保证证其单向导电性。其单向导电性。2 2工作目标工作目标（1）掌握汽车整流二极管的工作原理；掌握汽车整流二极管的工作原理；（2）学会使用万用表检测汽车整流二极管的方法。学会使用万用表检测汽车整流二极管的方法。3工作过程工作过程 用万用表用万用表R1挡测量每个整流器二极管的正、反向电挡测量每个整流器二极管的正、反向电阻。汽车六管整流器安装示意图见图所示。阻。汽车六管整流器安装示意图见图所示。（1 1）检测正极型二极管检测正极型二极管（2 2）检测负极型二极管检测负极型二极管（3）在在对对整整流流器器二二极极管管的的检检测测过过程程中中，若若测测得得的的正正反反向向电电阻阻值值均均为为零零，说说明明二二极极管管已已被被击击穿穿短短路路；若若测测得得的的正反向电阻值为无穷大，表明二极管开路。正反向电阻值为无穷大，表明二极管开路。万用表表笔接法和档位万用表表笔接法和档位测得的电阻值测得的电阻值万用表表笔接法万用表表笔接法万用表档位万用表档位正极型二极管正极型二极管负极型二极管负极型二极管红表笔接引线红表笔接引线黑表笔接外壳黑表笔接外壳黑表笔接引线黑表笔接引线红表笔接外壳红表笔接外壳4工作评价工作评价序号序号工作目标评价工作目标评价自评自评互评互评师评师评1能够正确区分正极管和负极管能够正确区分正极管和负极管2能够正确检测正极型二极管能够正确检测正极型二极管3能够正确检测负极型二极管能够正确检测负极型二极管4能够判别整流器二极管的好坏能够判别整流器二极管的好坏5.1结束结束5.2 5.2 晶体管基本放大电路晶体管基本放大电路1 1掌握共射极基本放大电路的掌握共射极基本放大电路的组成组成和和工作原理工作原理。2 2掌握放大电路掌握放大电路静态工作点静态工作点的分析计算。的分析计算。3 3掌握放大电路的掌握放大电路的动态分析动态分析方法。方法。4 4了解晶体管电路在汽车电子电路中的应用。了解晶体管电路在汽车电子电路中的应用。5 5学会分析晶体管在汽车点火系统中的工作过程。学会分析晶体管在汽车点火系统中的工作过程。+ui iC+uBE +uCE+VCCRBRC+uo C2+C1+iB 晶体管晶体管晶体管晶体管:放大元件。放大元件。电电电电源源源源V VCCCC：保保证证发发射射结结处处于于正正向向偏偏置置、集集电电结结处处于于反反向向偏偏置置，为为输输出出信信号号提供能量。提供能量。集集集集电电电电极极极极电电电电阻阻阻阻R RC C：将将电电流流的的变变化化变变换换为电压的变化，以实现电压放大。为电压的变化，以实现电压放大。基极电阻基极电阻基极电阻基极电阻R RB B：使发射结处于正向偏置、提供大小适当的基极电流。使发射结处于正向偏置、提供大小适当的基极电流。耦合电容耦合电容耦合电容耦合电容C C1 1和和和和C C2 2 ：用来隔断直流、耦合交流。用来隔断直流、耦合交流。1共射极基本放大电路的组成共射极基本放大电路的组成 5.2.1 基本放大电路的组成和工作原理基本放大电路的组成和工作原理2放大电路的工作原理放大电路的工作原理 以基极电流为例：以基极电流为例：iB 瞬时值；瞬时值；IB 直流分量；直流分量；ib 交流分量；交流分量；Ib 有效值。有效值。以基极与发射极之间电压为例：以基极与发射极之间电压为例：uBE 瞬时值；瞬时值；UBE 直流压降；直流压降；ube 交流压降；交流压降；Ube 有效值。有效值。静态分析的目的：静态分析的目的：确定放大电路的确定放大电路的静态工作点静态工作点静态工作点静态工作点(直直流值流值)IBQ，ICQ，UCEQ。分析方法：分析方法：利用利用直流通路直流通路直流通路直流通路计算计算放大电路的静态工作点。放大电路的静态工作点。+ui iC+uBE +uCE+VCCRBRC+uo C2+C1+iB静静静静态态态态工工工工作作作作点点点点IC+UBE +UCE+VCCRBRCIB直流通路直流通路直流通路直流通路5.2.2 晶体管放大电路的分析晶体管放大电路的分析1.直流通路和静态工作点直流通路和静态工作点 【例例5-1】若图中若图中R b=300k，R c=2k，=80，UCC=12V，求静态工作点。，求静态工作点。+ui iC+uBE +uCE+VCCRBRC+uo C2+C1+iB 在在静静态态的的基基础础上上加加入入输输入入信信号号时时的的工工作状态称为作状态称为动态动态动态动态。设置合适的静态工作点设置合适的静态工作点 放放大大电电路路设设置置了了合合适适的的静静态态工工作作点点，当当加加入入合合适适的的输输入入信信号号时时，输输出出信信号号会会随随输输入入信信号号而而变变化化，不不会会产产生生失真失真。失真：失真：失真：失真：是指输出信号的波形不像输入信号的波形。是指输出信号的波形不像输入信号的波形。2.交流通路和动态分析交流通路和动态分析1）“Q”过低引起过低引起截止失真截止失真截止失真截止失真NPN 管：管：uCE顶部顶部失真为失真为截止失真截止失真截止失真截止失真。PNP 管：管：uCE底部底部失真为失真为截止失真截止失真截止失真截止失真。OQibOttOuBE/ViBuBE/ViBui uCEiCict OOiCOtuCEQuce交流负载线交流负载线2）“Q”过高引起过高引起饱和失真饱和失真饱和失真饱和失真NPN 管：管：uCE底部底部失真为失真为饱和失真饱和失真饱和失真饱和失真。PNP 管：管：uCE顶部顶部失真为失真为饱和失真饱和失真饱和失真饱和失真。ICS集电极临界集电极临界饱和电流饱和电流uCEiCt OOiCO tuCEQV CCECRBRC+ui+RSus+uo C2RL+C1+ui+RSusRBRC+uo RL（1 1）交流通路）交流通路交流通路就是交流信号在放大电路中的传输通道。交流通路就是交流信号在放大电路中的传输通道。画交流通路原则：画交流通路原则：1.直流电压源视为短路；直流电压源视为短路；2.视电容对交流信号短路。视电容对交流信号短路。交流通路交流通路（2）微变等效电路分析法）微变等效电路分析法 把把非非线线性性元元件件晶晶体体管管组组成成的的放放大大电电路路等等效效为为一一个个线线性性电电路路，然然后再来分析和计算。后再来分析和计算。晶体管的输入回路晶体管的输入回路 晶体管的输出回路晶体管的输出回路 晶体管的微变等效电路晶体管的微变等效电路（3）放大电路的微变等效电路）放大电路的微变等效电路1)电压放大倍数的计算电压放大倍数的计算+uo+RBRLRSrbe Eibic ibBCusRC+ui 电压放大倍数电压放大倍数开路时电压放大倍数开路时电压放大倍数+RBRLRSrbe EBCusRC+（4）参数的计算）参数的计算2)放大器输入电阻的计算放大器输入电阻的计算Ri+RBRLrbe EBCRC+3)输出电阻的计算输出电阻的计算 ro RCRo RC一般为几千欧，这种基本放大电路的输出电阻较高。一般为几千欧，这种基本放大电路的输出电阻较高。受控源相当于开路受控源相当于开路晶晶体体管管的的输输入入电电阻阻rbe比比较较小小，所所以以基基本本放放大大电电路的输入电阻不高。路的输入电阻不高。【例例5-2】电路如图所示，已知电路如图所示，已知UCC=12V，Rc=4k，Rb=470k，=60。求：求：输入电阻和输出电阻；输入电阻和输出电阻；不接负载不接负载RL时的电压时的电压放大倍数；放大倍数；当接上负载当接上负载RL=4k时电压放大倍数。时电压放大倍数。3静态工作点稳定电路静态工作点稳定电路（1）静态工作点不稳定的外部因素静态工作点不稳定的外部因素 1）温度变化对）温度变化对ICEO的影响的影响 2）温度变化对发射结电压）温度变化对发射结电压uBE影响影响 3）温度变化对）温度变化对 的的影响影响 综综上上，当当温温度度增增加加时时，晶晶体体管管的的ICEO、uBE、等等参参数数都都将将改改变变，最最终终结结果果使使Q点点上上移移，造造成成电路的不稳定。电路的不稳定。（2）分压式偏置电路分压式偏置电路1）电路的特点）电路的特点2）静态工作点的估算）静态工作点的估算根据 3）分压式偏置放大电路的微变等效电路图）分压式偏置放大电路的微变等效电路图 4）动态参数）动态参数 输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：电压放大倍数：电压放大倍数：5.2.3 晶体管在汽车电子电路中的应用晶体管在汽车电子电路中的应用 1晶体管放大电路的应用晶体管放大电路的应用 图图5-30 汽车电气线路接地探测器电路汽车电气线路接地探测器电路2晶体管开关电路的应用晶体管开关电路的应用 图图5-31 JFT106型晶体管电压调节器型晶体管电压调节器1 1工作目标工作目标（1）掌握晶体管在汽车点火系统的工作原理。掌握晶体管在汽车点火系统的工作原理。（2）学会分析电子点火器的基本电路。学会分析电子点火器的基本电路。分析晶体管在汽车点火系统分析晶体管在汽车点火系统中的工作过程中的工作过程 2工作原理分析工作原理分析图图5-32 JKF667型电子点火器的基本电路型电子点火器的基本电路 3工作过程工作过程表表5-2 故障现象分析记录表故障现象分析记录表序号序号故障原因故障原因故障现象故障现象检修方法检修方法1点火线圈初级绕组点火线圈初级绕组W1断路断路2二极管二极管VD1、VD2开路或短路开路或短路3三极管三极管VT1、VT2、VT3损坏损坏4二极管二极管VD3短路短路4工作评价工作评价5.2结束结束序号序号工作目标评价工作目标评价自评自评互评互评师评师评1能够正确分析电子点火器的能够正确分析电子点火器的基本电路基本电路2能够掌握晶体管的特点能够掌握晶体管的特点3能够正确分析故障现象能够正确分析故障现象4能够对故障进行检修能够对故障进行检修5.3 5.3 集成运算放大器电路集成运算放大器电路1理解集成运算放大器的概念。理解集成运算放大器的概念。2掌握集成运算放大器的掌握集成运算放大器的符号符号。3了解由集成运算放大器组成的几种了解由集成运算放大器组成的几种基本电路基本电路。4学会分析集成运放在汽车电子电路（学会分析集成运放在汽车电子电路（汽车轮速汽车轮速传感器传感器）中的工作原理。）中的工作原理。5.3.1 集成运算放大器集成运算放大器1 1集成电路集成电路 将将晶晶体体管管、二二极极管管、电电阻阻等等元元件件及及连连线线全全部部集集中中制制造造在在同同一一小小块块半导体基片上，成为一个完整的固体电路，称为集成电路。半导体基片上，成为一个完整的固体电路，称为集成电路。2 2集成运算放大器概述集成运算放大器概述 （1 1）组成）组成（2 2）符号）符号 5.3.2 集成运算放大器组成的基本运算电路集成运算放大器组成的基本运算电路1反相比例运算反相比例运算 2同相比例运算同相比例运算3差分放大器电路差分放大器电路