汽车电工电子教案VIP

汽车电子技术,(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)冯渊主编,2014年3月,前言,1.本课程的性质,是汽车电子技术专业的一门技术基础课，目的是使学生掌握模、数电路的基本理论，基本知识和基本技能，培养学生分析与解决汽车电子电路问题的能力。为后续汽车复杂电路的学习打下坚实的基础及今后从事实际的工作打下良好的基础。,4、学习方法,课前预习，课堂做笔记，跟上老师的讲课进度，带着问题听课，没有明白的问题下课后一定要问老师，作业按时独立完成。注重理解和掌握集成器件的功能和应用，注重把理论与实训紧密联系起来。,5、学习目标,（1）养成严肃、认真的科学态度和良好的学习方法；（2）养成独立分析问题和解决问题的能力并具有协作和团队精神；（3）能独立运用所学知识和技能独立解决课程设计中遇到的实际问题；（4）具有一定的创新意识；具有一定的自学、表达、获取信息等方面的能力。,普通高等教育“十一五”国家级规划教材，冯渊主编，机械工业出版社出版的汽车电工与电子技术基础,参考书：秦曾煌主编电工学第六版高等教育出版社其它参考书见书后参考书目,6、教材及教学参考书,7、电子技术的分类：,模拟电子技术-研究模拟电路AnalogCircuits：传递和处理模拟信号-A,数字电子技术-研究数字电路DigitalCircuits：传递和处理数字信号-D,电子电路中的信号,模拟信号-Analogsignal,数字信号-Digitalsignal,时间和幅度上连续的信号,时间和幅度都是离散的信号,8、电子技术的应用领域：,Communication,Control,Computer,Culturelife,汽车、电视、雷达、通信、电子计算机、自动控制、电子测量仪表、航天、核物理、生物、医疗和日常生活（门铃、游戏、家电、生活管理）等，无处不存在。,4C,人类进入到数字时代,数字技术是发展最快、应用最广泛的技术.,航空航天,“勇气”号火星探测器,雷达技术,通信技术,计算机、自动控制,计算机,数码相机,第六章常用半导体器件及应用,6.1半导体简介6.2三极管基本应用电路6.3集成运放及其应用6.4直流稳压电源,本章要点,1.半导体的基本知识。2.常用半导体器件特性及其在汽车中的应用。3.三极管基本应用电路。4.稳压电路的组成以及汽车整流、调压电路。,第六章常用半导体器件及应用,根据物体导电能力(电阻率)的不同，来划分导体、绝缘体和半导体。导体：109cm半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间。,6.1半导体简介,半导体的材料,典型的元素半导体有硅Si和锗Ge及化合物半导体砷化镓GaAs等。,本征半导体,纯净的单晶半导体。如硅、锗单晶体。,载流子,自由运动的带电粒子。,共价键,相邻原子共有价电子所形成的束缚。,硅(锗)的原子结构,简化模型,硅(锗)的共价键结构,自由电子,(束缚电子),空穴可在共价键内移动,1、本征半导体的导电特性,一、半导体的基本特性,半导体的三大导电特性：热敏性光敏性掺杂性（杂敏性）,半导体导电性能是由其原子结构决定的。,半导体的导电机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如：,1.掺杂性,往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使它的导电能力明显改变。,2.热敏性和光敏性,当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化。,本征半导体,（1）本征半导体的结构特点,现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。,完全纯净的、不含其他杂质且具有晶体结构的半导体称为本征半导体。,在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其相邻的原子之间形成共价键，共用一对价电子。,通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。,在绝对温度（T=0K）或没有外界激发时，所有的价电子都被共价键紧紧束缚在共价键中，不会成为自由电子，因此本征半导体的导电能力很弱，接近绝缘体。,本征半导体共价键结构,正离子核,价电子,（2）本征半导体的共价键结构示意图,共价键,室温（T=300K）或光照下，少数价电子即可摆脱共价键的束缚成为自由电子，同时在共价键中留下空位，称为空穴。这一现象称为本征激发，也称热激发。,可见，自由电子和空穴总是伴随着本征激发成对出现的，也叫电子空穴对。,空穴,自由电子,自由电子和空穴在运动中相遇重新结合而成对消失，这种现象称为复合。（与导电无关）,空穴的移动方向和价电子移动的方向相反,电子与空穴的移动,价电子填充空位移动看成空穴的移动,载流子：运载电荷运动的粒子。空穴载流子和电子载流子,（3）本征半导体的导电机理,在外界因素的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，结果相当于空穴的迁移，效果相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子，能定向移动而形成电流。,本征半导体中两种载流子的数量相等，称自由电子空穴对。,温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点-半导体的热敏性。,本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。,本征半导体中电流由两部分组成：（1）自由电子移动产生的电流。（2）空穴移动产生的电流。,（在本征半导体中自由电子和空穴成对出现，同时又不断的复合）,结论（1）半导体中存在两种载流子，一种是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴，它们都可以运载电荷形成电流。（2）本征半导体中，自由电子和空穴相伴产生，数目相同。,（3）一定温度下，本征半导体中电子空穴对的产生与复合相对平衡，电子空穴对的数目相对稳定。（4）温度升高，激发的电子空穴对数目增加，半导体的导电能力增强。空穴的出现是半导体导电区别导体导电的一个主要特征。,2、杂质半导体的导电特性,在本征半导体中掺入某些微量的杂质原子，形成杂质半导体。杂质半导体的导电性能将发生显著变化，其原因是掺杂半导体的某种载流子浓度大大增加。,P型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为空穴型半导体。,N型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为电子型半导体。,杂质半导体分为两大类：,（1）N型半导体在硅（或锗）半导体晶体中，掺入微量的五价元素，如磷（P）、砷（As）等，则构成N型半导体。,在硅或锗晶体（本征半导体）中掺入少量的五价元素，如磷，晶体中的某些半导体原子被杂质原子取代。由于磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子不受共价键的束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子（施主离子）。自由电子参与导电移动后，在原来的位置留下一个不能移动的正离子，半导体仍然呈现电中性，但与此同时没有相应的空穴产生，本征半导体电子和空穴成对出现的现象也被打破。,N型半导体的共价键结构示意图,多余电子,磷原子,N型半导体中的载流子有哪些呢？,（1）由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。,（2）本征半导体中成对产生的电子和空穴。,一般情况下，掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体称为N型半导体。在N型半导体中，自由电子为多数载流子（多子），空穴为少数载流子（少子）。,（2）P型半导体,空穴,硼原子,P型半导体中空穴是多子，电子是少子。,三价的元素只有三个价电子，在与相邻的硅（或锗）原子组成共价键时，由于缺少一个价电子，在晶体中便产生一个空位，邻近的束缚电子如果获取足够的能量，有可能填补这个空位，使原子成为一个不能移动的负离子（受主离子），半导体仍然呈现电中性，但与此同时没有相应的自由电子产生，如图所示。,P型半导体共价键结构示意图,P型半导体中，空穴为多数载流子（多子），自由电子为少数载流子（少子）。P型半导体主要靠空穴导电。,三、杂质半导体的示意图,小结,2.N型半导体：电子是多子，其中大部分是掺杂提供的电子；空穴是少子，少子的迁移也能形成电流，由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。,3.P型半导体中空穴是多子，电子是少子。,1.本征半导体中受激（热激发即本征激发）产生的电子和空穴成对出现，数量很少。,4.杂质半导体：多子数（多子浓度）主要由掺杂浓度决定，受温度影响较小；而少子（少子浓度）主要由本征激发决定，所以受温度影响较大。,提问：,1.何为本征半导体、P型半导体、N型半导体？它们在导电性能上各有何特点？2.半导体导电和导体导体的本质区别是什么？3.N、P型半导体是本征半导体还是杂质半导体？4.N型半导体能做成P型半导体吗？,1、PN结的形成,耗尽层,1）扩散运动,2）扩散运动形成空间电荷区,电子和空穴浓度差形成多数载流子的扩散运动。,PN结，耗尽层。,二、PN结及其单向导电性,3）空间电荷区产生内电场,空间电荷区正负离子之间电位差UD电位壁垒；,4）漂移运动,内电场有利于少子运动漂移。,少子的运动与多子运动方向相反,内电场阻止多子的扩散阻挡层。,5）扩散和漂移,扩散：载流子从高浓度区向低浓度区的运动,漂移：在电场作用下，载流子作定向的运动,扩散漂移动态平衡：扩散电流=漂移电流,2、PN结的单向导电性,PN结加正向电压（正偏）时导通；加反向电压（反偏）时截止的特性，称为PN结的单向导电性。,PN结,PN结,三、半导体二极管,1.二极管的结构、材料,结构,材料,硅、锗,图形符号,二极管管脚极性及质量的判断,在R100或R1k档测量,红表笔是(表内电源)负极，黑表笔是(表内电源)正极。,正反向电阻各测量一次，测量时手不要接触引脚。,(1)用指针式万用表检测,*一般硅管正向电阻为几千欧，锗管正向电阻为几百欧；反向电阻电阻为几百千欧。*正反向电阻相差小为劣质管。,正反向电阻都是无穷大或零则二极管内部断路或短路。,(2)用数字式万用表检测,红表笔是(表内电源)正极，黑表笔是(表内电源)负极。,2.二极管的伏安特性,正向特性,死区电压：硅管0.5V左右；锗管0.1V左右。,导通电压：硅管为0.60.7V左右；锗管为0.20.3V左右。,死区电压,导通电压,反向电流：在一定温度下，当反向电压达到一定值后，反向电流饱和，基本保持不变。反向电流容易受温度的影响。,反向特性,反向击穿：当反向电压达到一定数值时，反向电流急剧增加的现象称为反向击穿（电击穿）。若不加限流措施，PN结将过热而损坏，此称为热击穿。电击穿是可逆的，而热击穿是不可逆的，应该避免。,反向击穿特性,3.二极管的使用常识,型号,主要参数,(1)最大整流电流IF,(2)反向击穿电压UBR和最大反向工作电压UR,(3)反向电流IR,(4)正向压降UF,(5)最高工作频率fM,第三堂课内容及重点与要求,1、简要复习上堂课主要内容。2、本堂课要学习的内容：特殊二极管；晶体管的特性与参数。3、重点：晶体管的特性与参数。4、难点：晶体管的电流放大作用。5、要求：了解特殊二极管的工作原理；理解晶体管的特性与参数。,例1.3.2设二极管为理想二极管，计算回路中电流ID和输出电压UO。（设二极管为硅管）,解：假设二极管断开,Ua=12VUb=16V,UaUb,二极管正偏导通,例3：二极管构成“门”电路，设V1、V2均为理想二极管，当输入电压UA、UB为低电压0V和高电压5V的不同组合时，求输出电压UO的值。,管脚和质量判别,4.特殊二极管,稳压管,利用二极管反向击穿特性实现稳压。稳压二极管稳压时工作在反向电击穿状态。,伏安特性,图形符号,主要参数：稳定电压、稳定电流、最大允许耗散功率、动态电阻,汽车仪表稳压电路：,4.特殊二极管,发光二极管,图形符号,工作电压一般在1.52.5V之间，工作电流在530mA之间，电流越大，发光越强。,外形,四、双极型三极管（晶体管）,1.三极管的结构、符号、分类,NPN型,PNP型,发射极Emitter,集电极Collector,基极Base,2.三极管的电流放大作用,发射结正偏集电结反偏,NPN管，VCVBVE,PNP管，VEVBVC,实现电流放大的外部条件,2.三极管的电流放大作用,穿透电流,交流电流放大系数，表示电流放大能力,IE=IB+IC,当输入为变化量（动态量）时,电流放大特性,第四堂课内容及重点与要求,1、简要复习上堂课主要内容。2、本堂课要学习的内容：晶体管的特性与参数；晶体管基本应用电路。3、重点：晶体管的特性与参数；晶体管基本应用电路。4、难点：晶体管的特性。5、要求：理解晶体管的特性与参数；会分析计算晶体管基本应用电路。,当uCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线,当uCE1V时，特性曲线右移，同样的UBE下IB减小,三极管输入端存在死区,输入特性曲线,3.三极管的特性曲线,饱和区：iC明显受uCE控制，该区域内，uCE=uCES0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。,放大区：iC平行于uCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。,截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，uBE小于死区电压，集电结反偏。,输出特性曲线,思考题：,1晶体管工作在饱和区时发射结偏；集电结偏。2三极管按结构分为_和两种类型，均具有两个PN结，即_和_。3.三极管是_控制器件。4.放大电路中，测得三极管三个电极电位为U1=6.5V,U2=7.2V,U3=15V，则该管是_类型管子，其中_极为集电极。5三极管的发射结和集电结都正向偏置或反向偏置时，三极管的工作状态分别是_和_。6.三极管有放大作用的外部条件是发射结_，集电结_。7三极管按结构分为_和_两种类型，均具有两个PN结，即_和_。8若一晶体三极管在发射结加上反向偏置电压，在集电结上也加上反向偏置电压，则这个晶体三极管处于状态。9晶体三极管用于放大时，应使发射极处于偏置，集电极处于偏置。,1.有万用表测得PNP晶体管三个电极的电位分别是VC=6V，VB=0.7V，VE=1V则晶体管工作在（）状态。2.一NPN型三极管三极电位分别有VC=3.3V，VE=3V，VB=3.7V，则该管工作在（）3.三极管参数为PCM=800mW,ICM=100mA,UBR(CEO)=30V,在下列几种情况中，（）属于正常工作。AUCE=15V，IC=150mABUCE=20V，IC=80mACUCE=35V，IC=100mADUCE=10V，IC=50mA4.用万用表测得PNP晶体管三个电极的电位分别是VC=6V，VB=0.7V，VE=1V则晶体管工作在（）状态。,例1,判断图示三极管的工作状态。,例2,用万用表测的放大电路中某个三极管两个电极的电流值如图.（1）求另一个电极的电流大小，在图上标出实际方向（2）判断是PNP还是NPN管?（3）图上标出管子的E.B.C.极（4）估算管子的值.,补充作业：,判断图示各三极管的工作状态并说明是硅管还是锗管。,4.复合管,4.复合管,复合管又称达林顿管。,5.三极管使用常识,主要参数,三极管的性能参数是工程上选用三极管的依据，其主要参数有：电流放大系数、极间反向电流以及极限参数等。,集电极最大允许电流ICM,最大集电极耗散功率PCM,反向击穿电压,三极管的测试,1.目测判别三极管极性,n选择万用表“R1K”挡。n用黑表笔接一管脚（假定其为B极），红表笔分别接另外两管脚，测得两个电阻值。,三极管管脚识别检测,判断基极B和管子类型,步骤：,如一个阻值均为无穷大，另一个为小数值，则黑表棒假定的B极错误，需重新假定直致找到为止。,判别：,如二个阻值均为无穷大，则管子为PNP管，则黑表棒接触的为B极，假定正确。,如二个阻值均为小数值，则管子为NPN管，则黑表棒接触的为B极，假定正确。,l具有“或hFE”挡的万用表测量（如MF47）图示测电流的放大系数将万用表置于“hFE”挡，如图所示将三极管插入测量插座（基极插入b孔，另两管脚随意插入），记下读数。再将另两管脚对调后插入，也记下读数。两次测量中，读数大的那一次管脚插入是正确的。测量时需注意NPN管和PNP管应插入各自相应的插座。,图测电流的放大系数,识别集电极c和发射极e,常利用测量三极管的电流放大系数来判别。,如没有“或hFE”挡的万用表测量（如MF30）将万用表置于“R1K”挡（以NPN管为例），红表笔接基极以外的管脚，左手拇指与中指将黑表笔与基极以外的另一管脚捏在一起，同时用左手食指触摸余下的管脚，这时表针应向右摆动。将基极以外的两管脚对调后再测一次。两次测量中，表针摆动幅度较大的那一次，黑表笔所接为集电极，红表笔所接为发射极。表针摆动幅度越大，说明被测三极管的值越大。（如图所示）,图MF30测量电流放大系数,三级管管脚的判别（数字式万用表）,将万用表置于二极管挡,此时红表笔带正电,黑表笔带负电(和指针万用表的极性相反)一、判别基极(B)例如把红表笔固定接在任意一个引脚上,用黑表笔先后接触另外两个引脚,这两次测量可得到如下的结果:(1)两次所显示的电压值都很小.此时红表笔所接的引脚就是基极B,而且测量的管为NPN型.(2)两次显示溢出.此时红表笔接的也是基极B.但是被测量的管则为PNP型.,二、判别集电极(c)和发射极(E)找到了基极(B)后可以按下面的方法进行.(1)如果是NPN管,将红表笔固定在基极B,用黑表笔依次接触另外两个引脚(即剩余的集电极和发射极).(2)测量所得的结果会有两个一大一小的电压值.在测量所得的电压值较大,黑表笔接的引脚就是发射极.剩余的是集电极.(3)如果是PNP管,将黑表笔固定在基极B,用红表笔依次接触另外两个引脚(即剩余的集电极和发射极).(4)测量所得的结果也会有两个一大一小的电压值.在测量所得的电压值较大红表笔接的引脚就是发射极.黑表笔接的是集电极.,螺栓型晶闸管,平板型晶闸管外形及结构,五、晶闸管简介,G,(c)结构,(a)外形,1.外形、结构及符号,反向阻断,正向阻断,触发导通,触发导通,2.晶闸管的工作状态,晶闸管导通的条件：,1.阳极与阴极之间施加正向电压。2.控制极与阴极之间加正向电压或正向脉冲。,晶闸管关断的条件：,1.使阳极电流减小到维持电流以下。2.将阳极电源断开或者在晶闸管的阳极和阴极间加反向电压。,注意：晶闸管导通后，控制极便失去作用。,导通时平均电压组别共九级,用字母AI表示0.41.2V,额定电压,用百位或千位数表示,额定正向平均电流(IF),型号,3.型号和主要参数,UDRM:断态重复峰值电压（晶闸管耐压值）,UF:通态平均电压（管压降），一般为1V左右。,IH:维持电流,UG、IG：控制极触发电压和电流，一般UG为1到5V，IG为几十到几百毫安。,主要参数,晶闸管承受过电压、过电流的能力很差，这是它的主要缺点。,4.晶闸管的保护,过电流保护,电路中接快速熔断器。,与晶闸管串联,接在输入端,接在输出端,快速熔断器有三种接入方式,电路中加快速熔断器。当电路发生过流故障时，它能在晶闸管过热损坏之前熔断，切断电流通路，以保证晶闸管的安全。,与晶闸管串联,接在输入端,接在输出端,快速熔断器有三种接入方式,过电流保护,将造成过电压的能量变成电场能量储存到电容中，然后释放到电阻中消耗掉。,晶闸管元件的阻容保护,过电压保护,6.2三极管基本应用电路,一、三极管基本放大电路,1.共发射极放大电路,基极偏置电阻,集电极负载电阻,耦合电容,耦合电容,输入回路,输出回路,1）静态分析,静态：放大电路没有交流输入信号（ui=0）时的直流工作状态。静态时，电路中只有直流电源VCC作用，三极管各极电流和极间电压都是直流值。,直流通路,静态工作点,（1）画出直流通路,（2）列输入回路方程，求IBQ,（3）作直流负载线,静态工作点的图解分析法,（4）确定静态工作点Q,IBQ,Q,UCEQ,ICQ,2）动态分析,动态：放大电路在有输入信号时（ui0）的工作状态称为动态。,RL=,由uo和ui的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的电压放大倍数。,3）性能指标,交流通路,交流电流流经的通路，用于动态分析。对于交流通路：大容量电容（耦合电容、旁路电容等）视为短路；大容量电感视为开路；直流电源视为短路。,性能指标,（1）电压放大倍数,低频小功率管的输入电阻rbe可用下式估算：,共射放大电路的电压放大倍数一般较大，通常为几十倍至几百倍。,输出电压与输入电压相位相反,交流负载等效电阻RL=RC/RL,性能指标,（2）输入电阻,输入电阻越大，放大电路的实际输入电压就越接近于所接信号源电压。,共射放大电路的输入电阻：ri=Rb/rbe（几百欧至几千欧）,（3）输出电阻,输出电阻越小，放大电路的带负载能力越强。,共射放大电路的输出电阻：ro=Rc（几千欧至几十千欧）,4）放大电路的非线性失真,饱和失真,截止失真,2.射极输出器,电路特点：,电压增益接近于1,输入电阻大，对电压信号源衰减小,输出电阻小，带载能力强,二、功率放大电路,功率放大电路是一种能够向负载提供足够大的功率的放大电路。因此，要求同时输出较大的电压和电流。管子工作在接近极限状态。一般直接驱动负载，带载能力要强。,要求,（1）输出功率足够大,（2）效率高,（3）非线性失真小,特点,优点：直接耦合，频率特性好。,双电源互补对称功率放大电路（OCL）,最大输出功率,单电源互补对称功率放大电路（OTL）,优点：单电源供电。,静态时：V1和V2均截止，由于电路对称，E点电位VE=VCC/2，电容C上的电压也等于VE=VCC/2。动态时：输入信号正半周电源Vcc向T1管供电；输入信号负半周，电容C上存储的电压Vcc/2向T2管供电。,最大输出功率,三、多级放大电路,常用的耦合方式:直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。,输出,多级放大电路的框图,四、正弦波振荡电路,1.振荡条件及基本组成,振幅平衡条件,相位平衡条件正反馈,振荡条件,振荡电路组成,放大电路：能量控制，保证输出信号的幅度；选频网络：确定输出信号为单一频率的正弦信号；反馈网络：引入正反馈；稳幅环节：使输出信号幅值稳定。,在分立元件放大电路中常依靠放大电路中晶体管的非线性作用实现，而不另加稳幅电路。,2.LC正弦波振荡电路,优点：耦合紧，振幅大；振荡频率高，调节范围宽。缺点：输出波形不够好，含有高次谐波。,电感三点式,谐振频率：,五、晶体管开关电路,通过输入信号Ui控制三极管处于饱和导通或截止两种状态，从而能起到开关S的作用。,作用,开关S,五、晶体管开关电路,电路分析,Uo,VT,截止,饱和导通,接近VCC,三极管饱和导通电压,六、晶体管在汽车中的应用电路,汽油机用电子转速表电路,周期开闭，开闭频率与转速成正比,分电器触点闭合，C2充电,分电器触点断开，C2放电,电流平均值与分电器通断频率成正比,电磁感应式无触点电子点火控制电路,振荡电路,开关电路,功率放大电路,点火,6.3集成运放及其应用,集成运算放大器（简称运放）是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。,一、集成运放简介,基本结构,直接耦合,直接耦合,(1)输入级,对于高增益的直接耦合放大电路，提高质量的关键在输入级，因此要求其输入电阻大，能有效抑制零漂。集成运放的输入级通常采用差动放大电路。,温度变化和电源电压波动，都将使V1、V2集电极电流产生变化，且变化趋势是相同的，因此当从V1、V2集电极输出信号时，其变化量相互抵消，理想情况下，没有温漂，共模抑制比。,(2)中间级,中间级主要进行电压放大，要求有较高的电压放大倍数，一般由共发射极电路构成。,(3)输出级,输出级与负载相连，应具有较大的输出电压，较高的输出功率和较低的输出电阻，并具有过载保护。因此，一般采用射极输出器或互补功率放大电路。,(4)偏置电路,偏置电路为各级提供合适的静态工作点。,主要性能指标,开环差模电压放大倍数AOD共模抑制比KCMR输入电阻rid输出电阻ro-3dB带宽fh和单位增益带宽fc,理想运放,开环差模增益：,差模输入电阻：,输出电阻：,共模抑制比：,上限截止频率：,失调电压、电流及其温漂：均为0。,实际集成运放的特性很接近理想集成运放,二、集成运放的理想化条件及传输特性,线性区,非线性区,理想运放的图形符号,理想运放的传输特性,运放线性应用的必要条件,运放线性应用的分析要点,虚短,虚断,运放的同相输入端和反相输入端的电位“无穷”接近，好象短路一样，但却不是真正的短路。,Up=UN,运放的同相输入端和反相输入端的电流趋于0，好象断路一样，但却不是真正的断路。,Ip=IN0,理想运放线性区放大倍数趋于无穷大，在输入端只要加一个非无穷小的电压，其输出就会超出其线性工作区，因此，只有电路引入负反馈，才能使其工作于线性区。,运放线性应用的分析要领,1.信号运算,三、集成运放的典型应用,反相输入放大电路,为了保持运放差放输入级的对称性，同相输入端的电阻R2为uI=0时反相输入端的等效电阻：R2=R1/Rf。,虚断,虚短,同相输入放大电路,电压跟随器,差动输入放大电路（减法电路）,若：,则：,加法电路,2.信号比较,单值电压比较器,电路,传输特性,过零电压比较器,输入输出波形,三、集成运放在汽车中的应用,压敏电阻式进气压力测量电路,蓄电池欠压报警电路,64直流稳压电源,一、直流稳压电源的组成,功能：把交流电压变成稳定的直流电压。,常用的直流稳压电源由电源变压器、整流、滤波以及稳压电路组成