汽车电工电子汽车电子电路学习教案

1、会计学1汽车电工汽车电工(dingng)电子汽车电子电路电子汽车电子电路第一页，共48页。2电源变压器电源变压器: : 将交流电网电压将交流电网电压u1u1变为合适的交流电压变为合适的交流电压u2u2。整流电路整流电路: : 将交流电压将交流电压u2u2变为脉动的直流电压变为脉动的直流电压u3u3。滤波电路滤波电路: : 将脉动直流电压将脉动直流电压u3u3转变为平滑的直流电压转变为平滑的直流电压u4u4。稳压电路稳压电路: : 清除电网波动及负载清除电网波动及负载(fzi)(fzi)变化的影响变化的影响, ,保持输出电压保持输出电压uouo的稳定的稳定。 第1页/共48页第二页，共48页。3

2、整流电路的整流电路的任务：把交任务：把交流电压转变流电压转变为直流脉动为直流脉动(midng)的的电压。电压。 常见的小功常见的小功率整流电路率整流电路，有单相半，有单相半波、全波、波、全波、桥式和倍压桥式和倍压整流等。整流等。3第2页/共48页第三页，共48页。44 当电路当电路(dinl)上正下上正下负时，二极管导负时，二极管导通。通。 当电路当电路(dinl)上负下上负下正时，二极管截正时，二极管截止。止。 输出电压呈现输出电压呈现半波形。半波形。参数：参数：U0=0.45ULU U0 0U UL L第3页/共48页第四页，共48页。55第4页/共48页第五页，共48页。66第5页/共4

3、8页第六页，共48页。77一、整流输出一、整流输出(shch)(shch)电压平均值（电压平均值（UoUo）：）：209 . 0 UU 二、整流二、整流(zhngli)(zhngli)电路电路的主要参数的主要参数二、负载上的二、负载上的(平均平均(pngjn)电流电流:LLRURUI2009 . 0三、每只二极管的平均电流三、每只二极管的平均电流：021IID第6页/共48页第七页，共48页。88交流交流(jioli)电压电压脉动脉动(midng)直流直流电压电压直流直流电压电压整流整流滤波滤波滤波电路的结构特点滤波电路的结构特点: : 电容与负载电容与负载RL RL 并联，或电感与负载并联，

4、或电感与负载RLRL串联。串联。原理：原理：利用储能元件电容两端的电压利用储能元件电容两端的电压(或通过电感中的电流或通过电感中的电流)不不能突变的特性能突变的特性, 滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留滤掉整流电路输出电压中的交流成份，保留其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。其直流成份，达到平滑输出电压波形的目的。 第7页/共48页第八页，共48页。99滤波原理是：利用滤波原理是：利用(lyng)(lyng)这些电容这些电容元件在整流二极管元件在整流二极管导通期间储存能量导通期间储存能量、在截止期间释放、在截止期间释放能量的作用，使输能量的作用，使输出电压变得比较平出电压变得比较平滑；

5、电容滤波电压滑；电容滤波电压：半波：半波：U0=U2U0=U2全波：全波：U0=1.2U2U0=1.2U2充电充电(chng din)放电放电第8页/共48页第九页，共48页。10fLXL210 电感滤波是利用电感滤波是利用(lyng)其感抗其感抗对交流电的阻碍作用：对交流电的阻碍作用： 负载上电压：负载上电压：Uo=0.9U2电感一般用于高压滤波。缺点是电感电感一般用于高压滤波。缺点是电感铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰铁芯笨重，体积大，易引起电磁干扰。第9页/共48页第十页，共48页。1111 滤波电路用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器滤波电路用于

6、滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C C，或与负载串联电感器，或与负载串联电感器L L，以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。常用，以及由电容、电感组合而成的各种复式滤波电路。常用(chn yn)(chn yn)的结构如图所示。的结构如图所示。 (b) LC (b) LC型滤波电路型滤波电路 (c) LR LC- (c) LR LC-型滤波电路型滤波电路 (d) LC- (d) LC-型滤波电路型滤波电路 LCLC型滤波型滤波(lb)(lb)电路电路 LRLR-型滤波电路型滤波电路 LC-LC-型滤波电路型滤波电路 第10页/共48页第十一页，共48

7、页。12ORiUUU12负负载载(f(fzzii)R)RL L电电源源(d(diinynyuun)n)UiUi分压电阻分压电阻R R直流稳压电路分直流稳压电路分：并联稳压电路并联稳压电路和串联稳压电路和串联稳压电路。其原理是根据。其原理是根据电阻的分压特性电阻的分压特性来稳定电压，见来稳定电压，见图分析：图分析：输输出出电电压压U Uo oU UR R第11页/共48页第十二页，共48页。1313稳压电路：是利用稳压管在反向击穿原理，当所加反向电压小于击穿电压稳压电路：是利用稳压管在反向击穿原理，当所加反向电压小于击穿电压时，和普通时，和普通(ptng)二极管一样其反向电流很小。一旦超过击穿电

8、压时，二极管一样其反向电流很小。一旦超过击穿电压时，反向电流会突然急剧上升，稳压管反向击穿，管子两端的电压基本不变，反向电流会突然急剧上升，稳压管反向击穿，管子两端的电压基本不变，稳压管在电路中能起稳压作用，该电路输出电流范围较小，输出电压不可稳压管在电路中能起稳压作用，该电路输出电流范围较小，输出电压不可调，而且稳压程度也不高，因此应用并不十分广泛。调，而且稳压程度也不高，因此应用并不十分广泛。稳压稳压(wn y)滤波滤波整流整流R RL LR RC CU UO ODzDzI IL LI Iz zU Uz z第12页/共48页第十三页，共48页。14第13页/共48页第十四页，共48页。15

9、三极管放三极管放大电路有大电路有三种三种(sn zhn)形形式式共射放大器共射放大器共基放大器共基放大器共集放大器共集放大器以共射放大以共射放大器为例讲解器为例讲解工作工作(gngzu)原理原理第14页/共48页第十五页，共48页。1616 要保证放大电路三极管工作在放大状态，即有合适要保证放大电路三极管工作在放大状态，即有合适(hsh)的偏置。也的偏置。也就是说发射结正偏，集电结反偏。就是说发射结正偏，集电结反偏。双电源供电双电源供电(n din)单电源供电单电源供电I IBI IB BI IC CI IC C第15页/共48页第十六页，共48页。17172.2.集电极电源集电极电源UCCU

10、CC是放大电是放大电路路(dinl)(dinl)的的能源。为输出能源。为输出信号提供能量信号提供能量，并保证发射，并保证发射结处于正向偏结处于正向偏置、集电结处置、集电结处于反向偏置，于反向偏置，使晶体管工作使晶体管工作在放大区。一在放大区。一般为几伏到几般为几伏到几十伏。十伏。 1.1.晶体管晶体管V V是放大电路的核心是放大电路的核心元件。利用晶体管在放大区的电元件。利用晶体管在放大区的电流流(dinli)(dinli)控制作用，即控制作用，即ic = ic = ibib的电流的电流(dinli)(dinli)放大作用，放大作用，将微弱的电信号进行放大。将微弱的电信号进行放大。 3.3.基

11、极电阻基极电阻R2R2为基为基极提供偏流，又极提供偏流，又称偏流电阻。改称偏流电阻。改变变R2R2使晶体管有合使晶体管有合适的静态工作点适的静态工作点。一般取几十千。一般取几十千欧到几百千欧。欧到几百千欧。u ui iu u0 0U UCCCCC C1 1R RB BR RC CC C2 2R RL L第16页/共48页第十七页，共48页。18 5耦合电容耦合电容 C1C2 起隔直流通交流的作用。在信号频率范围内，认为容抗近似为零。所以起隔直流通交流的作用。在信号频率范围内，认为容抗近似为零。所以(suy)分析电路时，在直流通路中电容视为开路，在交流通路中电容分析电路时，在直流通路中电容视为开

12、路，在交流通路中电容视为短路。视为短路。 4.4.集电极电阻集电极电阻R3R3是晶体管的是晶体管的集电极负载电集电极负载电阻。它向集极阻。它向集极提供反向电流提供反向电流，并将集电极，并将集电极电流的变化转电流的变化转换为电压换为电压(diny)(diny)的变的变化，实现电路化，实现电路的电压的电压(diny)(diny)放大放大作用。一般为作用。一般为几千到几十千几千到几十千欧。欧。u ui iu u0 0U UCCCCC C1 1R RB BR RC CC C2 2R RL L第17页/共48页第十八页，共48页。19第18页/共48页第十九页，共48页。20直流负载直流负载(fzi)(

13、fzi)线：即线：即UccUcc与与Ucc/RcUcc/Rc两点间的直线两点间的直线。 1 1、当放大、当放大器无输入器无输入(shr)(shr)信号信号时，电路中时，电路中的直流电称的直流电称为静态。为静态。 2 2、当放大、当放大器有输入器有输入(shr)(shr)信号信号时，电路中时，电路中的电流发生的电流发生变化称为动变化称为动态。态。第19页/共48页第二十页，共48页。CCBEBBUUIRUccUccR RB BR RC CI IC CI IB BI IE EV VT T根据根据(gnj)KVL(gnj)KVL，得一：，得一：BCIIBCCBBECCBRURUUICCCECCUUI

14、R得二：得二：CCCCCEIRUUR RL LB BE EE EC C第20页/共48页第二十一页，共48页。22第21页/共48页第二十二页，共48页。2323 用图解法分析波形的用图解法分析波形的非线性失真：如图示出工非线性失真：如图示出工作点作点Q偏高时的情况偏高时的情况. 在在输出特性曲线上可见输出特性曲线上可见(kjin),由于工作点已有由于工作点已有一部分进入饱和区一部分进入饱和区,使得使得iC和和uCE的波形出现失真的波形出现失真.这种失真称为饱和失真这种失真称为饱和失真。饱和饱和(boh)失真失真0 00 00 00 00 00 0u u0 0ttttttQ QQ QQ QQ

15、Qu uCECEi iC Cu ui iU UBEBEU UC CI IC CI IB Bi iB Bu uBEBE第22页/共48页第二十三页，共48页。2424。IIUVIICTCBBEEEC或0分压式偏置分压式偏置放大放大(fngd)电电路：路：V VB B=U=UBEBE+U+UE E建立建立(jinl)(jinl)负反负反馈回路馈回路C CE E第23页/共48页第二十四页，共48页。25 运放是直流放大器，也可放大低频信号，不适运放是直流放大器，也可放大低频信号，不适(bsh)用于高频信号。用于高频信号。第24页/共48页第二十五页，共48页。26第25页/共48页第二十六页，共4

16、8页。27一、开环（差模）电压放大倍数一、开环（差模）电压放大倍数AuoAuo： 指无外加反馈回路的差模放大倍数。指无外加反馈回路的差模放大倍数。二、差模输入电阻二、差模输入电阻riri：ri1M, ri1M, 有的可达有的可达100M100M以上。以上。三、输出三、输出(shch)(shch)电阻电阻roro：ro =ro =几几-几十几十。四、共模抑制比四、共模抑制比KCMRKCMR：即差模放大倍数：即差模放大倍数AvbAvb，与共模，与共模放大倍数放大倍数AvcAvc之比，越大越好。之比，越大越好。五、输出五、输出(shch)(shch)电压动态峰值电压动态峰值UoppUopp：第26页

17、/共48页第二十七页，共48页。28理想运算放大器的条件是：理想运算放大器的条件是：1 1、开环电压放大倍数为无穷大：即、开环电压放大倍数为无穷大：即2 2、运算放大器的输入电阻无穷大，、运算放大器的输入电阻无穷大，即即3 3、输出电阻为、输出电阻为0 0，即，即r0=0r0=04 4、共模、共模(n m)(n m)抑制比，抑制比，KCMR=KCMR=第27页/共48页第二十八页，共48页。2929001fiiiiir1 1、反相比例运算、反相比例运算(yn (yn sun)sun)电路：电路：因为因为(yn wi)：若：若：则有则有电路称为电路称为反相器反相器。iuu0f，iRR R Rf

18、fR R1 1R R2 2u ui iu u0 0+-P PN Ni iI Ii if f第28页/共48页第二十九页，共48页。3030。ii，iif001ir若：若：则有则有电路电路(dinl)称为电压称为电压跟随器。跟随器。iuu 00fR2 2、同相比例、同相比例(bl)(bl)运算电路运算电路R Rf fR R1 1R R2 2u ui iu u0 0+-P PN Ni iI Ii if fi i1 1第29页/共48页第三十页，共48页。314、反相加、反相加法运算法运算(yn sun)电路电路3、同相加、同相加法运算法运算(yn sun)电路电路第30页/共48页第三十一页，共48页。若：若：则有则有电路电路(dinl)称为减法称为减法器。器。120iiuuu，fRRRR321第31页/共48页第三十