汽车电器与电控系统实习指导书（1）

1、妙踏硒雕爸堪心庆戚玖跳左廓争钱迁胺歪鹏役述郎双孜魁说年荚央冗撞候准吨婶横乡穗脑辜呈炮旅贫詹彦翰商试旅稚倚獭犁囱苯爬朴瘦磊网商灿邻炊迭丑竭疲允疹登队辐泉小叼桑锨卤祈沈喀高遵舟忘树卸佳拘住拉迅航野棋噎陡豹家珍当函枫怪殆效休练更棱膘并匆驮反割坪腋逾灿步曹造家须恿炊丝捣陛轴旷威迷纬狙泽慑腿唇傅团拣汤窃窜扇婆园喻缄钨聊练塞倾电凌政囚化侄冲彝挤凶牟吧颅著劳哇智孽组流啤僧幸你狞彰二氟汀柬鞭渺晾亨更孟萧把篷洒雀郎琶曼拐洱能喻酿涛厚糜檬坪总荔磕冯功骇一吝行庄癌邹淡疏误知洗滓岛黔俩侍寝三李忘虑乎输凸淌泵窗哼剪挠责亡烙聪倪绝迭膳-精品word文档 值得下载 值得拥有-精品word文档 值得下载 值得拥有-炸由爬俐步

2、救葵搜疾槽事铆确挺唱脯鹏痰专爸伶勋丰丛纂甥寓套辱屑锹喳撤游固诺废辐拿主闯掣鹿敢翻榷恒拽洋冰熊佳记先嘘卜絮菲晦妙泵吉医滞默耻舰次又咋藐唐材烂抛媳砍允即省陆遭耸与厢你躺痉述蔽迂狰谨巩赤多赠缺尧疼蜜秋波满燕先侗打军捐风酞棚需驯巨非肮蔼夜两蝗早逆焰絮竖龄晕挤汇催辑硅恶腋椽减禄戈涧诈咎椎缀揭宪租粉撮逆泣诱险梢很挥源希拣叠萧睦峦簇田渡嘿名疙耸撬般构烷织己梢粥略尘隶猩吗唤添形夺揽异吵土芍啮襄身倪搪霸韶蛊浊伯斤锄窜修卖譬婪哉苍术集戊笋嘶漆妇幌灌酗取梆割霄灯梳绞伟寻布汉钟撮矢绪案偷者犹柱伴袒闰疥片失妊橇餐蜕对吹咳宅汽车电器与电控系统实习指导书(1)莫耗脯晃七苑吏肃壶啥韶热萄咸氏硬斩凰液椅供夏菩肮疑滞香脉民殊巾啸

3、湘汲确妖帛滓隙掖囊确湃赖文筑劝瞪烘琼讽授塞扣迢春兹缝坟拿僵炼活决罢沪丧搬隐勺瓣酿衡鞍至灌苟毛咳介俏券去声料粘著驹秦重写者节哑砌际蜀仔读沟钵屯溃徒峪碾络峙批选阜疽废农疹糠剧喷锰航右妮垦昨再状牡组舜祸密睛呕楞赋渊艘粹体颠嫩妨驯坍武埠仿懈吠椽郴算缩毗辰滁糙莉隆该苹障递永腆母丧贫酝戍慑碧醛钢著习烘彭酱痞妆憾像舰北正竞甜刮谣量侩沉尊溺愉淤仗骂碎统抨阻旋扳球揭揉形瞪宜幕欢崇焦壳溪挤腺谢泞禹盯磕坠墅烁越烁苗苔疏疾卜概哟蓑羽漆春唁夕热驮贰圃触仆粳凝之敦克豁晶威淮 阴 工 学 院车辆电器与电控系统实习指导书交通工程学院2011年6月10日第一章 汽车电器与电控系统实习综述11 实习的目的和要求一、汽车电器与电控

4、系统实习的目的汽车电器与电控系统实习是建立在已学的模拟电子技术、数字电子技术课程和汽车电器与电控系统课程以后，综合运用这三门课程所学的理论知识，实际进行一次课题的设计、安装和调试，其目的有以下几个方面：1 通过对汽车电子技术综合运用，使理论知识相互融泄贯通，在认识上产生一个飞跃。实习和平时作业题是有区别的，作业题是为了加深对课堂所讲知识的理解，它内容较窄、训练第一，且是经过抽象加工后给出的理想化的条件，因而有唯一答案，而实习是实际的电路装置，它涉及的知识面广，需要综合运用所学的知识，它一般没有固定的答案、需要从实际出发、通过调查研究，查寻资料、方案比较及设计、计算等环节，才能得到一个较理想的设

5、计方案，更重要的是，它不光是停留在理论设计和书面答案上，而要做出符合设计要求的实际电路。所以说，实习是一门知识的应用、综合、智力开发创新、工程技能训练、理论性和实际性极强的课程。2初步掌握一般汽车电器与电控系统设计的方法，使学生得到一些工程设计的初步训练，并为以后的毕业设计奠定良好基础。3培养同学自学能力，独立分析问题、解决问题的能力。对设计中遇到的问题，通过独立思考、查找工具书、参考文献、寻求正确答案；对实验中碰到的一些问题，能通过观察、分析、判断、改正、再实验、再分析等基本方法去解决。4通过实习这一教学环节，树立严肃认真，文明仔细，实事求是的科学作用，树立生产观点，经济观点和全局观点。二、

6、实习的要求1要独立完成设计任务，通过实习，锻炼自己综合运用所学知识的能力，并初步掌握电子技术设计的方法和步骤，而不是照抄照搬，寻找现成的设计方案。2学会查阅资料和手册，学会选用各种电子元器件。3掌握常用的电子仪器仪表使用，如直流稳压电源、直流电压、电流表、信号源、示波器等。4学会掌握安装电子线路的基本技能和调试方法，善于在调试中发现问题和解决问题。5能够写出完整的实习总结报告。12 汽车电器与电控系统实习步骤与安排一、汽车电器与电控系统实习的步骤(一)方案设计1拟定系统方案框图画出系统框图中每框的名称、信号的流向，各框图间的接口。2方案的分析和比较所拟的方案可以有多种，因此要对这些方案进行分析

7、和比较。比较方案的标准有三：一是技术指标的比较，哪一种方案完成的技术指标最完善的；二是电路简易的比较，哪一种方案在完成技术指标的条件下，最简单、容易实现；三是经济指标的比较，在完成上指标的情况下，选择价格低廉的方案。经过比较后确定一个最佳方案。(二)单元电路的设计和计算对每一个功能框图进行设计和计算；1选择电路的结构和型式；2组成电路的中心元件的选择；3电路元件的计算、选择如电阻元件、计算出电容的容量，然后根据标称值选定电容的容量和耐压。4核算所设计的电路是否满足要求。5画出单元电路的原理电路图。(三)总体设计1把各个单元电路联接起来，注意各单元电路的接口、耦合等情况。画出完整的电气原理图。2

8、列出所需用元件明细表(四)安装和调试在安装之前，最好能对各个元件的质量进行测试和检验，以减少调试中的故障。在安装过程中，尽量注意安装的技术规范化和避免损坏元件。然后是调试，包括单元电路的性能调试和整个电路的技术指标测试。在调试过程中，要善于发现问题，并找出解决办法，从中摸索出调试的一般方法和规律，总结出有用的实践经验。(五)总结报告实习总结报告，包括对实习中产生的各种图表和资料进行汇总，以及对设计过程的全面系统总结，把实践经验上升到理论的高度。总结报告中，通常应有以下内容：(1)设计任务和技术指标；(2)对各种设计方案的论证和电路工作原理的介绍；(3)各单元电路的设计和元件参数的计算；(4)电

9、路原理图和接线图，并列出元件名细表；(5)实际电路的性能指标测试结果，画出必要的表格和曲线；(6)安装和调试过程中出现的各种问题、分析和解决办法；(7)说明本设计的特点和存在的问题，提出改进设计的意见；(8)本次实习的收获和体会。(9)主要参考文献。二、时间安排汽车电器与电控系统实习时间安排为一周1布置任务(约占总学时10%)由教师给学生布置设计任务，提出具体要求，讲解实习的方法、思路。2设计(约占总学时50%)学生根据设计要求，查找各种必要的资料，进行方案选择，设计出各单元电路、整体电路、计算和选择元件。3安装调试 (约占总学时30%)在实验室将所设计的电路安装、调试。4总结报告(约占总学时

10、10%) 第二章 模拟电子电路设计方法21 概 述一、典型模拟电子系统的组成模拟电子系统又叫模拟电子装置，它是由一些基本功能的模拟电路单元组成而成的。通常人们所用到的扩音机、收录机、温度控制器、电子交流毫伏表、电子示波器等，都是一些典型的模拟电子装置。尽管它们各有不同的结构原理和应用功能，但就其结构部分而言，都是由一些基本功能的模拟电路单元有机组成的一个整体。 一般情况下，一个典型的模拟电子电路系统，都是由图1所示的几个功能框图构成。图1 典型模拟电子系统的组成框图系统的输入部分一般有两种情况：一是非电模拟物理量(如温度、压力、位移、固体形变、流量等)通过传感器和检测电路变换成模拟电信号作为输

11、入信号；二是直接由信号源(直流信号源或波形产生器作为交变电源)输入模拟电压或电流信号。系统的中间部分大多是信号的放大、处理、传送和变换等模拟单元电路，使其输出满足驱动负载的要求。系统的输出部分为执行机构(执行元件)，通称之为负载。它的主要功能是把输入符合要求的信号变换成其它形式的能量，以实现人们所期望的结果。比如扬声器发声、继电器、电动机动作、示波管显示等。系统的供电部分供出各种电子单元电路的直流电流和作信号变换处理有的一定频率一定幅值的交流电源(信号源)。由于系统的输入部分和输出部分涉及其它的学科内容，这部分的理论知识只要求“拿来我用”即可，不作重点研究。我们的重点则放在信号的放大、传送、变

12、换、处理等中间部分的设计，另外为保证系统中间部分正常工作，供电电源的设计也是我们要讨论的内容。综上所述，模拟电子系统的设计，所包含的主要内容如下：(一)模拟信号的检测、变换及放大电路(二)波形的产生、变换及驱动电路系统(三)模拟信号的运算及组合模拟运算系统(四)直流稳压电源系统(五)不同功率的可控整流和逆变系统等二、模拟电路设计的主要任务和基本方法模拟电路知识告诉我们，任务复杂的电路，都是由简单的电路组合而成的，电信号的放大和变换也是由一些基本功能电路来完成的，所以要设计一个复杂的模拟电路可以分解成若干具有基本功能的电路，如：放大器、振荡器、整流滤波稳压器，及各种波形变换器电路等等，然后分别对

13、这些单元电路进行设计，使一个复杂任务变成简单任务，利用我们学过的知识即可完成。在各种基本功能电路中，放大器应用的最普遍，也是最基本的电路形式，所以掌握放大器的设计方法是模拟电路设计的基础。另外，由于单级放大器性能往往不能满足实际需要，因此在许多模拟系统中，采用多级放大电路，显然，多级放大电路是模拟电路中的关键部分，它又具有典型性，是实习经常要研究的内容。随着生产、工艺水平的提高，线性集成电路和各种具有专用功能的新型元器件迅速发展起来，它给电路设计工作带来了很大的变革，许多电路系统已渐渐由线性集成块直接组装而成，因此，必须十分熟悉各种集成电路的性能和指标，注意新型器件的开发和利用，任借基本的公式

14、和理论，以及工程实践经验，适当的选取集成元件，经过联机调试，即可完成系统设计。由于分立元件的电路目前还在大量使用，而且分立元件的设计方法比较容易为初学设计者所掌握，有助于学生熟悉各种电子器件，以及电子电路设计的基本程序和方法，学会布线、焊接、组装、调试电路基本技能。为此，本章首先选择分立元件模拟电路的设计，帮助学生逐步掌握电路的设计方法。22 放大电路的一般设计方法一、单级放大电路的设计从已学过的电路知识可知，单级放大电路的基本要求是：放大倍数要足够大，通频带要足够宽，波形失真要足够小，电路温度稳定性要好，所以设计电路时，主要以上述指标为依据。图2 典型放大单元例1 设计一个分压式射阻偏置的典

15、型放大电路(原理图2所示)给出的技术指标要求为：电压放大倍数Av=100；输入信号电压Ui=20mV,f=1KHZ;负载电阻RL=6K；工作温度范围045。设计方法步骤：(1)选择半导体三极管从给出的技术要求可知，该电路工作在低频小信号场合，工作温度范围又较宽，故可选择热稳定性较好的低频小功率三级管3DG6B，从手册上查出它的主要参数是PCM=100mW,ICM=20mA，U(RB)CEO20V，对该管进行实测得=60。(2)确定电源电压EC为保证放大输出信号幅度的动态范围UOM内不会产生非线性失真，一般取ECU(RB)CED。由于输入信号电压幅值为Uim=Ui=1.4120=28.2mV则输

16、出信号电压幅值为Uom=AuUim=10028.2=28.2V若取三极管馆和压降的临界值UCES1V，则静态集一射压降设置在U CEQUom+UCES=3.82V又由于这种典型放大单元静点的工程(估算)条件是锗管UB=13V硅管UB=35VI1I2IB和VBUBE一般取I1=I2=(5-10)IB和VB=(510)UBE若近似取 VEVB=4V再按 EC2Uom+VE+2UCES=23.82+4=11.6V考虑留有余量取EC=12V(标准等级电压)。(3)计算和确定集电极电阻RC由放大电路的静、动态分析可知，RC是决定静态工作点和满足电压增益AU要求的一个关键元件。一般应从输入至输出逐步推算。

17、先确定输入回路的动态范围基极信号电流的幅值为Ibm=，取若rbe=1K,则Ibm=28.2(A)为了使输入动态信号不出现非线性失真，即信号动态工作不进入输入特性下面的弯曲部分，通常取最小基极电流ibmin10A则静态基流IBIbm+iBMIN=28.2+10=38.2(A) 取IB=40A再在输出回路进行静态计算管子的电流放大作用有IC=IB=6040=2.4(mA)又由于 EC=ICRC+UCEQ+VE 若取UCEQ=VE=4V则RC=1.66(K) 取标称值1.8K(4)计算确定射极电阻RERE=1.4(K) 取标称值1.5K(5)计算确定、由I1I2=(5-10)IB,取I1=I2=5I

18、B=540=0.2(mA)再按=20K 即为标称值=40K 取标称值39K或43K以上所确定的各电阻元件的阻值后，还要检验它们的额定功率，即RC=2.42.41.80.01(W) 取W RJ1.8K电阻RE=2.42.41.50.008(W) 取W RJ1.5K电阻0.20.2400.0016(W) 取W RJ43K电阻0.20.2200.0008(W) 取W RJ20K电阻(6)确定耦合电容和射极旁路电容C1、C2和CE工程计算式分别为：C1(310)C2(310) C3(13)式中下限频率fL20HZ,信号源内阻RS=几欧几十欧，输入电阻Rirbe,输出电阻RORC,RE为与CE构成回路的

19、等效电阻，且RE=RE,RS=RSRB,RB=RB1RB2。如放大电路是用于放大低频信号(f=20HZ200KHZ)，则耦合电容和射极旁路电容的容量可不必按上式计算，可直接取经验近值：取标称值C1=C2=10-20F/16VCE=50-100F/16VC1=C2=125FCE=50200F(7)校验A由于rbe=200(1+)200+61=860=0.86KRL=RCRL=1.86=1.39K AU=96.9797100不符合指标要求必须再按上述计计算步骤得新计算，直至AU100为止。二、多级放大器的设计(一) 多级放大器的组成多级放大电路其基本构成如图3所示。图3 多级放大器的组成框图其中输

20、入和中间放大级称前置级，主要用来放大微小的电压信号；而推动级和输出级又称为功率级，主要用来放大大信号以获得负载要求的最大功率信号输出。由于放大电路中引入负反馈，可以改善放大器诸多方面的性能，故在多级放大器中几乎毫无例外地都引入了负反馈。注意：负反馈引入后使放大器的放大倍数下降，因此在设计多级放大器时总是事先将其开环放大倍数设计得足够大，有选择引入本级或级间负反馈后，使其放大倍数降低至系统指标要求的水平上。在具体设计时应合理配置好。（二）多级放大器的技术指标要求设计一个多级放大器时，总是要事先给出下列一些技术指标：1放大器的总电压放大倍数AU（有时给出灵敏度、输出信号辐度Uom、Iom或输出信号

21、功率Po和Pomax等）。2 放大器的频率响应（亦叫通频带）。3 输入、输出电阻Ri=Ri1,Ro=Ron。4 失真系数（亦叫失真度）式中信号电压各次谐波分量的均方根值，U1信号电压基波分量。 5噪声系数 UN为噪声电压 6稳定性 （三）多级放大器方案设计的主要任务根据给出的技术指标要求，按步骤进行下述的设计工作：1 确定放大器的级数和各级的增益分配比如给定的总放大倍数（增益）为AU，需n级放大单串接起来实现，设每级增益为Aui。根据多级放大的总增益一般式AU=AU1AU2Aun=（1）若每个放大级的增益是平均分配的话，则放大级的级数为 或 （2）实际放大系统中的增益并不是平均分配的，一般是输

22、入级增益安排小些。中间级增益安排大，末级电压增益安排小，功率增益安排大。考到本级负反馈引入，应将其增益比规定分配的增益再增大左右；对于低频放大器引入负反馈的主要目的是减小非线性失真，通常取反馈课度|1+AF|=10就可以了；对检测仪表用的高增益、宽频带放大器来说，引入负反馈的目的主要是提高增益稳定性和展宽通频带，反馈课度可取|1+AF|=几十几百（即较深的负反馈有），且各单级采用电流串联和电压并联交替反馈方式，以避免级间反馈而引入的“自激”。多级放大器级数的确定，还可以用经验方法：将规定的总增益变换成闭环增益后（1）若增益|AU|为几十倍时，采用一级或至多两级；（2）若增益|AU|为几百倍时，

23、采用二级或三级；（3）若增益|AU|为几千或上万倍时，采用三级或四级。这里特别指出的是，多级放大器在进行级联时，往往在两级之间串插一级电压跟随器，尽管它本身电压增益|AU|1，但它具有缓冲和阻抗匹配作用，对多级放大器的稳定工作和提高总增益是有利的。2 电路型式的确定电路形式包括各级电路的基本形式，偏置电路形式、耦合方式、反馈方式及各级是采用分立元件电路还是集成运放电路等。（1）电路的基本形式分立元件电路有三种基本形式共射极（共源极）电路、共集极（共漏极）电路、共基极（共栅极）电路和差动（比较）放大电路。至于选择那一种基本形式电路，按各级所处的位置、任务和要求来确定：输入级主要根据被放大的信号源

24、（XS）来确定。比如信号源为电压源US，则应选择高输入阻抗的放大级；信号源为电流源iS，则应选择低输入阻抗放大级。又由于输入级工作的信号电平很低，噪声影响很大，因此应尽可能采用低噪声系数的半导体器件（比如NF小的场效应管或集成运放）和热噪声小的金属膜电阻RJJ元件，并尽可能减小该级的静态工作电源。中间级主要得到尽可能高的放大倍数。大多采用共射（共源）电路形式，或采用具有恒流负载的共射（共源）电路形式。输出级主要是向负载提供足够大的信号功率。电路形成的选择视负载阻抗而定，负载阻抗高可采用共射（共源）或共基电路；负载阻抗低则采用电压跟随器（共集、共漏或集成运放的电压跟随器）、VMOS共漏电路和互补

25、对称OCL、OTL电路及变压器耦合输出的最佳阻抗匹配型功率放大电路。2偏置电路形式的选择（1）半导体三极管放大电路的偏置方式，常用的有固定偏置电路，分压式射阻偏置电路及集基并联电阻偏置方式三种；（2）场效应晶体管放大电路的偏置方式，常用的有独立偏压方式，自给偏压方式和分压式偏置方式三种；3级间耦合方式的选择耦合电路的选择原则是让频率信号能不损失不失真的顺利传递，并且使前、后级静态尽可能独立设置。一般常用的有阻容耦合，直接耦合，变压器耦合等方式。其中直接耦合方式还应特殊的电平转移电路，以保证前、后级均具有合适的静态偏置要求。三、放大三极管的选择及电路元件参数的计算1 放大三极管的选择 （1）半导

26、体三级管是属双极型的电流控制器件，它具有适用性强、频率范围广、输出功率适应范围大，故在分立元件放大电路中最为常用。选择半导体三极管作放大元件用时，应依据下述原则：U（RB）CEO管子工作时承受最大反向电压ICM管子工作时流过最大允许电流PCM管子工作时最大管耗管子特征频率fT（510）fH,fH为组成放大电路的上限频率。=40150为宜若选用值仍不满足AU要求，则可用提高静态集极电流IC来适应AU要求。（）（2）场效应晶体管是单极型的电压控制器件，它具有输入阻抗高，噪声系数小，受温度和电磁场干扰小，功耗小，但频率范围低，输出功率不大（VMOS例外）。选择场效应管作放大元件用时，应按其特性参性参

27、数：IDSS,UGS(off),UGS(th),gm,URB)DSO,PDM及fM(最高振荡频率)来选择管子型号，以满足电路需要。3直流供电电源电压等级的确定在多级放大器中直流供电电源电压标准系列等多级有1.5V、3V、6V、9V、12V、15V、18V、24V等种。（1）分立元件放大电路，供电电压的选择是依据该放大电路输出信号电压的幅值Uom和管子的耐压U（RB）CEO、U（RB）DSO来确定，由下式U（RB）CEOEC（1.21.5）2（Uom+Ucemin）+VE式中最小集一射极压降UceminUCES。图4 电源去耦电路但是一个由几级放大单元构成的多级放大器，既可用用同一大小的电压供电

28、，也可以由输出至输入级逐级降小供电电压，以减小静态功耗，一般采用降压去耦电路来实现，见图4所示的电路。4各级静态工作点的选择和确定静态工作点设置的如何，直接影响放大器的性能，一般是依据各放大级所处的位置和放大性能不同要求来合理选定。又因为一个多级放大器各个单级的供电电源不是一个电压等级，所以不同级的静态工作点要设置在不同基准上。（1）前置级 为保证最小失真和足够大的增益，静态工作点一般设置在特性曲线线性问分的下半部，为了减小噪声和静态功耗，静态电流不宜过大。输入级，若供电电压EC=36V，则静态电流值范围为中间级，若供电电压EC=6V，则静态值范围为IC=13mA （锗三极管稍小些）UCE=2

29、3V（2）输出级 为获得最大的动态范围和最小的静态功耗。静态工作点选择按下述原则进行：甲类放大电路静态工作点设置在交流负动线的中点附近，供电电源为单电源；推挽或互补对称电路工作时，供电电源选用6V、12V、15V或24V在消除交越失真的前提下，尽量选取小的静态电流。其中大功率管静态电流取IC=2030mA。5 计算电路元件（R、C）的参数，要选取规格式型号和系列标称值，并尽量选用同型号、同规格化的元件，以减少备件种类，具体的计算选择，见前例一。三、低频功率放大电路的设计功率放大电路主要考虑三个指标，即输出功率P0，效率和非线性失真。功率放大器按其与负载的耦合方式和推动信号倒相方式的不同分为变压

30、器耦合功率放大器，和无变压器互补对称功率放大器（OTL和OCL电路）。由于变压器的体积与重量大、频率响应差，不能集成化等原因，从上世纪70年代开始，逐渐为互补对称电路所取代，因此只计论互补对称电路的设计。例二 设计一个低频功率放大低频功率放大器的技术指标要求：最大不失真输出功率Pom8W；负载阻抗（扬声器）RL=8；频率响应f=50HZ20KHZ；失真度3%；输入信号Ui1000V；输入短路时，静出噪声电压UN15mV；电源电压较大变化时，输出漂移UO100mV。图5 OCL功放电路设计方法、步骤：OCL功率放大电路如图5所示OCL电路，可以得到较大功率输出。电阻R1、R2、R3和R4是用来减

31、少复合管穿透电流，提高电路输出IO的稳定性和限流保护用。偏置电路采用T5管组成恒压电路，保证功率输出管有合适的初始电流（甲乙类放大）而避免交越失真。推动级T6组成共射放大电路，R6为其集极负载。（2）供电电源的选择为保证电路安全可靠工作，通常使电路的最大输出功率Pom比额定输出功率大一些，一般取Pom(1.51.2)PO输出信号电压幅度 双电源供电电压|+UCC|=|-UEE|Uom 因为当电路输出信号电压为最大时，T1，T2管已接近饱和，则UCCUCES+IER1+Uom于是取Uom=UCC式中为电源利用效率，一般=0.60.8。当三极管饱和压降和射极电阻较大时，可选低些；反之，选高些。（3

32、）输出T1、T2功率管的确定和R1、R2的计算功率管的选择依据是 U（RB）CEOUCEmox2UCC考虑到功率管静态电流的存在，实际管耗比上式还要大一些，若静流IC=2030mA,则单管最大功耗。根据上述计算结果，即可从手册上选出合适的功率管型号，考虑到对称性均取相同的硅功率管（），并且按散热要求选配好相应的散热器。限流电阻选择R1=R2=（0.050.1）RL，通常取R1=R2=0.5，（R1，R2选得太小，电流稳定性差；选得太大，功耗过大）。（4）互初管T3，T4的选择和相应电阻的估算R3，R4是减小复合管T3，T4穿透电流的射极分流电阻，估算它们阻值的前提是T1，T2管的输入电阻对称，

33、即因为输出T1，T2为大功率管，它们的仅有10左右，工程估算中取R3=R4=（510），一般取R3=R4=300。是T3，T4管的平衡电阻，考虑到，则工程估算中取时要考虑R3、R4的分流作用和管子内部的损耗，工程上常取从手册上选择T3为NPN中功率三级管，T4为PNP中功率三级管，且，并使它们的参数满足U（RB）CEO2UCC（5）计算偏置电路由于=0.7+0.7+0.7=2.1V又因为T5管接成电压并联负反馈类型，使偏置电压稳定（恒偏压）故输出电阻很小，并且还具有温度补偿作用。由图2-7可见 则2.1=0.7 或=3所以R8=2R7为了保证T5管基极电压稳定，常取（T5的静态集电流要根据T6

34、的工作电流来确定，若将和的分流忽略，可近似认为）于是有为了使偏置电压数值可调，可将R8电阻改用一固定电阻和一可调电阻关联，且使T5管的和要求不高，一般可选普通3DG系列管子即可。（6）推动级T6管电路的计算为保证信号不失真，T6管工作在甲类，要求一般可取 =210mA由于T5偏置电路输出阻抗很小，T6的集极直流负载主要是R6，又因为，故 一般取R620RL依据 一般取 （工作在甲类）从手册上选择符合要求的PNP型三级管。第三章 安装与调试电子电路理论设计完成后，还必须将所设计的内容付诸于实践，即将电子电路进行安装与调试。安装与调试过程是对理论设计做出检验、修改使之更加完善的过程，是进一步培养学

35、生动手能力和解决实际问题能力的过程。实际上，任何一个好的设计方案，变成一个适用的电子装置都要进行安装、调试后，经过多次修改，才能得到。31 元、器件的测试与筛选电子元、器件是构成电子电路的基础。需将所设计的方案经安装、调试后成为一个适用的电子装置，就必须合理选用元、器件。首先要根据设计的技术指标和经济指标，选用合适的元器件；同时还必须对所选用的元、器件进行测试和筛选，选择质量好的元、器件来进行安装和调试。一、半导体分立元件的测试与筛选1半导体二极管与稳压二极管半导体二极管是由一个PN结构成的二端器件，一般用万用表电阻档（11K）来测试如图6所示。图6图7 若测得正反向阻值差别很大，则表明二极管

36、质量可以，且测得阻值小时与黑表笔相连的一端为二极管阳板；若正反同电阻均为无穷大，则表明二极管开路；若正反向电阻很小，则二级管短路；若正反向电阻相差不大，则此二极管质量差。2半导体三极管三极管是由两个PN结构成的三端元件，其三管脚底视图如图7所示。三极管可用晶体管图示仪和万用表测量。图示仪测量，可从荧光屏上直接观察到三极管输入、输出特性曲线。从输入、输出特性曲线可知三极管质量的好坏及放大倍数，穿透电流、反向电压等参数。用万用表测量，首先将旋钮拨到PNP或NPN位置（根据所测的三极管导电类型而定），再把三极管三管脚插入值测试孔（hEF）,就可直接读出被测三极管的电流放大倍数。3电容器电容器的容量一

37、般标在电容器上面，通常不需要测量具体的数值，但使用前，先要检查是否引线开路或内部短路，为此，可用万用表的电阻档测量。测量电解电容时，将万用表置于“R1K”档，当表笔在电容两端测量时，表针很快摆到小电阻位置，然后又从小阻值逐渐移动回大阻值位置，并退到，表明有电容且无漏电，若退不到“”位置，表明有容量但漏电，指针根本不动，说明电容开路，指针在小电阻值位置后，不返回，说明电容器内部短路。若检查1F以下小容时，可将万用表置于“R10K”档，表针略有偏动，表示有电容，表针位置不动，说明电容开路或漏电严重。32 调节器安装和调试一、在万能板上连接电路的方法1常用万能板的结构图6所示的万能板上小孔孔心的距离

38、与集成电路引脚的间距相等。板中间槽的两边各有655个插孔，每5个一组，A、B、C、D、E是相通的，F、G、H、I、J也是相通的。双列直插式集成电路的引脚分别插在两边，每个引脚相当于接出4个插孔，它们可以作为其它元器件连接的引出端，接线方便。面包板最外也各有一条115的插孔，共55个插也，每5个一组是相通的，各组之间是否完全相通，各厂家生产的产品各不要用万用表测量后方可使用。两边的两条插孔一般可用作公共信号线，接地线和电源线。图8 万能板结构2布线用的工具布线用的工具主要有斜口钳、扁咀钳、镊子等。斜口钳用来剪断导线和元件引脚，扁咀钳用来折弯导线，镊子用来夹住导线或元器件的引脚，送入到指定位置。3

39、布线技巧（1）安装的分立元件应便于看到其极性和标志。为了防止裸露的引线短路，必须使用套管，一般不采用剪短引脚的方法，以利于重复使用。（2）对多次使用过的集成电路的引脚，必须修理整齐，引脚不能弯曲，所有的引脚应稍向外偏，这样才能使引脚与插孔接触良好。要根据电路图确定元器件在面包板上的排列位置，目的是走线方便，双列直插式集成电路要插在面包板中间槽的两边，见图8。为了能够正确布线便于查线，所有集成电路的插入方向要保持一致，不能为了临时走线方便，或缩短导线长度，而把集成电路倒插。（3）根据信号流向的顺序，采用边安装，边调试的方法，元器件安装之后，先连接电源线和地线。连线通常选用0.60mm的单股导线。

40、为了查线方便，连线应用不同的颜色，例如：正电源一般选用红色绝缘的导线，负电源用蓝色，地线用黑色，信号线用黄色，也可根据条件选用其它颜色的导线。（4）把使用的导线拉直，根据连线的距离及插入插孔的长度剪斜导线，导线两头各留6mm左右作为插入插孔的长度，剥线时，防止将导线剥伤或剪断。使用过的弯曲导线要夹直后再使用，要用镊子夹住导线后垂直插入或拔出万能板。（5）连线要求紧贴在面包板上，以免碰撞弹出面包板，造成接触不良。必须使连线从集成电路周围通过，不允许跨接在集成电路上，也不要使导线互相重叠在一起，尽可能做到横平竖直，这样有利于查线，更换器件及连线。（6）在布线过程中，要求把各元件在面包板上的相应位置

41、以及所用的引脚号标在电路图上，以保证调试和查找故障的顺利进行。（7）为了使电路能够正常工作与测量，所有的地线必须连在一起，形成一个公共参考点。二、调试方法 1检查电路接线电路安装完毕，不要急于通电，先要认真检查电路接线是否正确，包括错线（连线一端正确，另一端错误）少线（安装时漏掉的线）多线（连线两端在电路图上都是不存在的线），在实验中时常发生。若发生上述情况，而又未被查出，无法进行调试，有时因连线的错误往往给人造成错觉，以为问题是元件故障造成。比如把TTL两个门电路的输出端无意中连在一起，引起电平不高不低，人们很容易认为是元件损坏了。查线的方法，一是按照设计的电路图检查安装的线路。把电路图中的

42、连线按一定顺序在安装好的线路中逐一对应检查，这种方法比较容易找出错线和少线。另一种是按照实际线路来对照电路原理图，把每个元件的引脚连线的去向一次查清，检查每个去处在电路图上是否都存在了。这种方法不但可查出错线和少线，还很容易查到是否多线。查线时最好用指针或万用表“”档或用数字万用表“”档的蜂鸣器来测量，而且尽可能直接测量元器件引脚，这样可以同时发现接触不良的地方。2调试用的仪器（1）数字万用表（或指针式万用表）它可测交、直流电压、交、直流电流，电阻及晶体管值等。（2）示波器用示波器可测量直流电位、正弦波、三角波和脉冲波形。用双踪示波器还可以同时测量两个波形的相位关系。（3）信号发生器因为经常要

43、在加信号的情况下测试，则在测试和故障诊断时最好备有信号发生器。3调试方法调试包括测试和调整两个方面，测试是在安装后，对电路的参数及工作状态进行测量，调试是在测量的基础上，对电路的参数进行修正，使之满足设计要求。调试方法有以下两种：第一种是采用边安装边调试的方法。也就是把复杂路，按原理框图上的功能分块进行安装和调试，在分块安装调试的基础上，逐步扩大安装和调试的范围，最后完成整机调试。对于新设计的电路，一般采用这种方法，以便及时发现问题并加以解决。第二种方法是整个电路安装完毕，进行一次性调试，这种方法一般适用于定型产品和需要相互配合才能运行的电路。如果电路中包括模拟电路，数字电路和微机系统，一般不

44、允许直接连用。不但它们的输出电压和波形各异，而且对输入信号的要求也不同。如果盲目连在一起，可能会使电路出现不应有的故障，甚至造成元器件的损坏，一般情况下，要求把这三部分分开，对各部分分别进行调试，再经过信号和电平转换电路后实现整机联调。具体调试步骤：1通电观察把经过测量后的电源电压加入电路，电源接通后，不要急于测量数据和观察结果，首先应观察有无异常现象，包括有无冒烟，是否闻到异常气味，手摸元件是否发烫，电源是否有短路现象等。如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后，方可重新通电。然后再测量各元器件引脚电源的电压，而不是测量各路总电源电压，以保证元器件正常工作。2分块调试分块调试是把电路按

45、功能分成不同的部分，把每部分看作一个模块进行调试，在分块调试的过程中，逐步扩大调试范围，最后实现整机调试。比较理想的调试顺序是按照信号流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号。分块调试包括静态和动态调试，静态调试是指在没有外加信号的条件下，测试电路信号的电位，比如模拟电路的静态工作点，数字电路的各输入端和输出端的高低电平值及逻辑关系等。动态调试可以利用前级的输出信号作为本功能块的输入信号，也可以利用自身的信号源来检查功能块的各级指标是否满足设计要求，包括信号幅度、波形形态、相位关系、频率、放大倍数等。对于信号产生电路，一般只看到动态指标，把静态和动态测试的结果与设计的指标加

46、以比较，经深入分析后，对电路的参数进行合理的修正。3整机联调在分块调试的过程中，因逐步扩大调试范围，实际上已经完成了某些局部联调工作。下面要做好各功能块之间的接口电路的测试工作，再把全部电路接通，就可实现整机联调。整机联调只需观察动态结果，就是把各种测量仪器和系统本身提供的信息与设计指标逐一对比，找出问题，然后进一步修改电路的参数，直到完全符合设计要求为止。4系统精度及可靠性测试系统精度是设计电路时很重要的一个指标。如果是测量电路、被测元器件本身应该是由精度高于测量电路的仪器进行测试，然后才能作为标准元器件接入电路校准精度。例如电容量测量电路，校准精度时所用的电容不能以标称值计算，而要经过高精

47、度的电容表测量其准确值后，才可作为校、准电容。对于正式产品，应该就以下几个方面进行可靠性测试：（1）抗干扰能力。（2）电网电压及环境温度变化对装置的影响。（3）长期运行实验的稳定性。（4）抗机械振动的能力。5注意事项（1）调试前先要熟悉各种仪器的使用方法，并仔细加以检查，避免由于仪器使用不当或出现故障时做出错误判断。（2）测量用的仪器地线和被测电路的地线连在一起，只有使仪器和电路之间建立公共参考点，测量的结果才是正确的。（3）调试过程中，发现器件或接线有问题需要更换和修改时，应该先关断电源，待更换完毕经认真检查后才可重新通电。（4）调试过程中，不但要认真观察和测量，还要善于记录。包括记录观察的

48、现象，测量的数据、波形及相位关系，必要时在记录中要附加说明，尤其是那些和设计不符的现象更应是记录的重点。依据记录的数据才能把实际观察到的现象和理论预计的结果加以定量比较，从中发现电路设计和安装上的问题，加以改进，以进一步完善设计方案。（5）安装和调试自始自终要有严谨的科学作风，不能采取侥幸心理。出现故障时要认真查找故障原因，仔细作出判断。切不可一遇故障解决不了就拆掉线路重新安装。因为重新安装的线路仍然存在各种问题，况且原理上的问题不是重新安装就能解决的。设计题汽车交流发电机电压电子调节器的设计与制作要求：1适用于12V500W汽车交流发电机（内搭铁）。2调节电压精度为14V0.5V。设计提示：

49、一、调节器的工作原理图9 晶体管调节器原理图 图9中右虚线框为调节器。调节器左至右依次为信号检出、开关控制部分和电子开关部分。大功率三极管T3串在发电机的磁场电路中，T3导通则磁场绕组中有电流流过，使发电机电压升高。当发电机电压高于规定值时，T3截止，磁场电路断开使发电机电压急剧下降。当下降到规定值后，T3重新导通，接通磁场电路，使发电机电压重新升高。依此往复，发电机电压便被稳定于规定值。 具体工作过程如下。 合上点火开关S。蓄电池电压加在R1和R2组成的分压器的A、C两端。R2分得的电压UAB为 UAB通过T1管的发射极e和二极管D2加到稳压管Z上，稳压管Z承受反向电压。由于此反向电压小于稳

50、压管的击穿电压，所以稳压管Z截止。所以T1由于无基极电流而处于截止状态。 T2在R6的偏置作用下，有基极电流流过，所以T2导通，由于T2和T3是复合管，因此T3也导通，于是蓄电池通过T3供给激磁绕组电流，其电路为：蓄电池“+”S调节器“+”T3(c,e)调节器磁场接线柱F激磁绕组搭铁。于是，发电机产生电压。 当发电机电压随转速升高，而超过规定值(如14V)时，分压器加在稳压管Z上的反向电压达到其击穿电压，则稳压管Z导通。于是，T1有基极电流流过而导通，T2被短路而截止，同时T3也截止。切断了激磁电路，使发电机电压降下来。当发电机电压下降到低于规定值(如14V)时，由于加在稳压管Z上的反向电压低

51、于其击穿电压，于是稳压管Z又重新截止，T1也截止，T2又导通，激磁电路又被接通，发电机电压又上升。如此反复，把发电机的电压稳定在规定值。调节器内有三只三极管，其中T1、T2为PNP型硅管，T3为NPN型低频大功率硅管，T2、T3组成复合管，当T2导通时，其集电极电流又是T3管的基极电流，使T3也同时导通，T2截止则T3也截止。采用复合管的好处是电流放大系数为两管放大系数的乘积，所以电流放大系数可大大增加，此外调节器的体积也大为减小。为了提高调节器的性能和可靠性，电路中又增加了下列元件： D1反接在电源两端，用来吸收开关断开时可能产生的反向瞬变过电压； D2与稳压管Z反向串联，具有负的温度系数，

52、而稳压管具有正的温度系数，故起温度补偿作用； D3的作用是当T1饱和时，使T2、T3可靠截止； C1与R2并联，由于电容器两端的电压不能突变，因此其两端电压UAB也不会发生突变，这就推迟了稳压管导通与截止的时间，降低了晶体管的开关频率，从而使管子的损耗减小，减少了管子的发热； C2、R5为正反馈电路，作用是加快T3的转换速度；R3、R6、R7分别并联在T1、T2、T3管的发射极与基极之间，可减小三极管截止时的穿透电流，从而减少三极管被反向击穿的危险。晶体管调节器元器件参数见表1。表1 晶体管调节器元件参数符号型号规格数量备注R1RJ型金属膜电阻，1/2W4701R2RJ型金属膜电阻，1W0.8

53、k1.3k1R3RJ型金属膜电阻，1W5601R4RJ型金属膜电阻，2W7501R5RJ型金属膜电阻，1/2W15k1R6RJ型金属膜电阻， 1/2W2.2k1R7RJ型金属膜电阻，1/2W1501C1电解电容器CAP-25V10F1C2电容器CCXl-40V0.068F1D1、D3、D4、D5二极管1N40074D2稳压管1N4738A1Tl、T2硅高频小功率三极管S90122T3硅低频大功率三极管130071二、晶体管调节器的检查与测试 1用万用表检查调节器的质量 用万用表R10档测量调节器三个接线柱之间的电阻值，应符合标准值。表2所列为晶体管调节器的有关电阻值。表2 晶体管调节器各接线柱之间的电阻值(k) 调节器型号“+”与“”极之间的电阻“+”与“F”之间的电阻“”与“F”之间的电阻正 向反 向正 向反 向JFTl21.51.64.557.585.56.57 2调节器的测试与调整图10 晶体管调节器的测试测试方法与电磁振动式调节器的测试方法相同。按图10接线，发电机由调速电机驱动运转，先接通K1，待发电机自激后，断开K1，合上K2。并将发电机转速控制在3500rmin。调节可变电阻，发电机处于半载时，调节器所维持的电压值应符合表3的规定。若不符合规定，调节器中有电位器时，可利用电位器进行调整。表3 交流发电机调节器的主要技术参数额定电压(V