12.汽車電工電子技術(shù)-項(xiàng)目五

項(xiàng)目五半導(dǎo)體器件在汽車中的應(yīng)用任務(wù)一二極管應(yīng)用電路任務(wù)二三極管放大電路及其應(yīng)用任務(wù)三集成運(yùn)算放大電路及其應(yīng)用任務(wù)四正弦波振蕩電路學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握二極管各種應(yīng)用電路；2.熟悉晶體管三極管基本放大電路的組成、工作原理、性能指標(biāo)的意義，掌握各類放大電路的特點(diǎn)及在汽車中的應(yīng)用；3.掌握集成運(yùn)放工作在線性區(qū)及非線性區(qū)的特點(diǎn)，學(xué)會(huì)分析其線性和非線性應(yīng)用電路，了解其在汽車電子電路中的應(yīng)用；4.知道正弦波振蕩電路的振蕩條件及電路組成，了解正弦波振蕩器的應(yīng)用。項(xiàng)目五半導(dǎo)體器件在汽車中的應(yīng)用能力目標(biāo)：1.能熟練對各元器件進(jìn)行檢測；2.能識(shí)別并正確使用常見集成電路；3.會(huì)分析常見模擬電子電路圖；4.能正確使用常用儀器儀表并進(jìn)行測試。振蕩器的應(yīng)用。

任務(wù)一

二極管應(yīng)用電路

一、

二極管的結(jié)構(gòu)(a)點(diǎn)接觸型(b)面接觸型

結(jié)面積小、結(jié)電容小、正向電流小。用于檢波和變頻等高頻電路。

結(jié)面積大、正向電流大、結(jié)電容大，用于工頻大電流整流電路。(c)平面型

用于集成電路制作工藝中。PN結(jié)結(jié)面積可大可小，用于高頻整流和開關(guān)電路中。陰極引線陽極引線二氧化硅保護(hù)層P型硅N型硅(

c

)平面型金屬觸絲陽極引線N型鍺片陰極引線外殼(

a)

點(diǎn)接觸型鋁合金小球N型硅陽極引線PN結(jié)金銻合金底座陰極引線(

b)面接觸型圖半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)陰極陽極(

d

)

符號(hào)D二極管的結(jié)構(gòu)示意圖2．二極管的伏安特性流過二級(jí)管的電流I與其端電壓U的關(guān)系稱為二極管的伏安特性曲線。測量伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。圖

實(shí)驗(yàn)電路2.伏安特性硅管0.5V,鍺管0.1V。反向擊穿電壓U(BR)導(dǎo)通壓降

外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。

外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦?。正向特性反向特性特點(diǎn)：非線性UI死區(qū)電壓PN+–PN–+

反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)。硅管0.7V,鍺管0.3V。3.二極管開關(guān)特性圖5.5（a）給出了二極管組成的開關(guān)電路圖，圖（b）為二極管導(dǎo)通狀態(tài)下（U＞0時(shí)）的等效電路，圖（c）為二極管在截止?fàn)顟B(tài)下（U＜0時(shí)）的等效電路，圖中忽略了二極管的正向壓降。（a）電路圖（b）二極管導(dǎo)通時(shí)的等效電路（c）二極管截止時(shí)的等效電路圖5.5二極管組成的開關(guān)電路圖及其等效電路

(1)最大整流電流IDM

指二極管長期運(yùn)行時(shí)允許通過的最大正向平均電流。IDM的數(shù)值由PN結(jié)的面積和散熱條件決定，使用時(shí)二極管的平均電流不得超過此值，否則二極管會(huì)因過熱而損壞。

(2)最高反向工作電壓URM

工作時(shí)加在二極管兩端的反向電壓不得超過此值，否則二極管可能會(huì)被擊穿。為確保二極管正常工作，通常最高反向工作電壓為反向擊穿電壓的一半。

(3)最大反向電流IRM

指最高反向工作電壓下流過二極管的反向電流。通常希望IRM值愈小愈好，因?yàn)榉聪螂娏饔?，說明二極管的單向?qū)щ娦杂谩Ｓ捎贗RM由少數(shù)載流子形成，因此IRM受溫度的影響很大。

(4)最高工作頻率fM

該值主要決定于PN結(jié)結(jié)電容（二極管的電容效應(yīng)）的大小。結(jié)電容的存在限制了二極管的工作頻率，結(jié)電容愈大，則二極管允許的最高工作頻率愈低。

4.二極管的主要參數(shù)5．二極管的類型和命名表5.1二極管型號(hào)名稱第一部分（數(shù)字）第二部分（漢語拼音字母）第三部分（漢語拼音字母）第四部分（數(shù)字）電極數(shù)材料和特性二極管類型同類二極管序號(hào)符號(hào)含義符號(hào)含義符號(hào)含義2二極管AN型鍺P普通管性能參數(shù)有差別BP型鍺Z整流管CN型硅K開關(guān)管DP型硅W穩(wěn)壓管二極管的單向?qū)щ娦?.二極管加正向電壓（正向偏置，陽極接正、陰極接負(fù)）時(shí)，二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。2.二極管加反向電壓（反向偏置，陽極接負(fù)、陰極接正）時(shí)，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反向電阻較大，反向電流很小。

3.外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴?.二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。①符號(hào)

UZIZIZM

UZ

IZ②伏安特性

穩(wěn)壓管正常工作時(shí)加反向電壓使用時(shí)要加限流電阻

穩(wěn)壓管反向擊穿后，電流變化很大，但其兩端電壓變化很小，利用此特性，穩(wěn)壓管在電路中可起穩(wěn)壓作用。_+UIO（1）穩(wěn)壓二極管

6.特殊二極管主要參數(shù)(1)穩(wěn)定電壓UZ

穩(wěn)壓管正常工作(反向擊穿)時(shí)管子兩端的電壓。(2)電壓溫度系數(shù)

ｕ環(huán)境溫度每變化1

C引起穩(wěn)壓值變化的百分?jǐn)?shù)。(3)動(dòng)態(tài)電阻(4)穩(wěn)定電流IZ、最大穩(wěn)定電流IZM(5)最大允許耗散功率PZM=UZIZMrZ愈小，曲線愈陡，穩(wěn)壓性能愈好。

（2）光電二極管反向電流隨光照強(qiáng)度的增加而上升。IU照度增加符號(hào)（3）發(fā)光二極管有正向電流流過時(shí)，發(fā)出一定波長范圍的光，目前的發(fā)光管可以發(fā)出從紅外到可見波段的光，它的電特性與一般二極管類似，正向電壓較一般二極管高，電流為幾~幾十mA.光電二極管發(fā)光二極管1．單相半波整流電路

圖

單相半波整流電路

圖所示為單相半波整流電路。圖中電壓u為所需整流的交流電壓，整流二極管VD與負(fù)載電阻RL構(gòu)成回路。輸出電壓的平均值Uo

流過負(fù)載電阻RL上的平均電流Io

當(dāng)u＞0時(shí)，二極管VD導(dǎo)通，負(fù)載電阻RL上有電流io流過，當(dāng)u＜0時(shí)，二極管VD截止，負(fù)載電阻RL上沒有電流io流過。二、

二極管整流電路

圖

單相半波整流電路

2．單相橋式整流電路

單相橋式整流電路如圖所示。所謂橋式整流就是將四個(gè)整流二極管連接成一個(gè)電橋?qū)涣麟娺M(jìn)行整流。

當(dāng)u＞0時(shí)，二極管VD1和VD2處于正向偏置導(dǎo)通，而VD3和VD4處于反向偏置截止，此時(shí)，電路通過的電流io經(jīng)由當(dāng)u＜0時(shí)，二極管VD3和VD4處于正向偏置導(dǎo)通，而VD1和VD2處于反向偏置截止，此時(shí)，電路通過的電流io經(jīng)由輸出電壓的平均值Uo

流過負(fù)載電阻RL上的平均電流Io

如圖所示為單相橋式整流電路中各電量的波形圖。圖單相橋式整流電路各電量波形圖3．三相半波整流電路

三相半波整流電路如圖（a）所示，三相交流電源一般作星形連接，中線N直接與負(fù)載的一端相連接。對于對稱的三相電源，其中三個(gè)電壓彼此之間有120°的相位差，若以為參考，則它們的波形如圖(b)所示。

(b)(a)在0～t1期間，二極管VD3最先導(dǎo)通，VD1和VD2處于截止?fàn)顟B(tài)。電流流經(jīng)的路徑為在t1

～t2期間，二極管VD1最先導(dǎo)通，VD2和VD3處于截止?fàn)顟B(tài)。電流流經(jīng)的路徑為輸出平均電壓為負(fù)載的平均電流為3．三相半波整流電路

4．三相橋式整流電路

三相橋式整流電路如圖(a)所示，其三相交流電源由交流發(fā)電機(jī)或通過三相變壓器變壓獲得，三相電源的三個(gè)電壓彼此之間有120°的相位差，設(shè)初相角為零，則它們的波形如圖(b)所示。

(a)(b)在0～t1期間，二極管VD4、VD5最先導(dǎo)通，VD1、VD2VD3和VD6處于截止?fàn)顟B(tài)。電流流經(jīng)的路徑為輸出電壓的平均值為負(fù)載的平均電流為負(fù)載兩端電壓近似等于

4．三相橋式整流電路

三、二極管限幅電路圖5.18（a）所示為一單向限幅電路圖中，圖中，ui為正弦信號(hào)，其幅值大于直流電源電壓E。當(dāng)ui＞E時(shí)，二極管VD截止，輸出電壓uo＝E；當(dāng)ui＜E時(shí)，VＤ正向?qū)?，uo＝ui

。uo的波形如圖3.66（b）所示。由圖可見，只有uo的正半周的幅度受到了限制，而負(fù)半周的幅度沒有受到限制，故該電路稱為單向限幅電路。圖5.18二極管單向限幅電路四、二極管穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓管組成的穩(wěn)壓電路是一種最簡單的直流穩(wěn)壓電路。在圖3.68中，穩(wěn)壓電路由限流電阻R和穩(wěn)壓管VDZ構(gòu)成。當(dāng)電源電壓出現(xiàn)波動(dòng)或者負(fù)載電阻（電流）變化時(shí)，該穩(wěn)壓電路能自動(dòng)維持負(fù)載電壓UO基本穩(wěn)定。圖3.68穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路圖是汽車儀表的穩(wěn)壓電路，由于受各種因素的影響，蓄電池的電壓會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，而汽車儀表要求穩(wěn)定的電壓，于是在儀表兩端并聯(lián)一只穩(wěn)壓管，為儀表提供一個(gè)穩(wěn)定的電壓。圖

汽車儀表的穩(wěn)壓電路四、

二極管穩(wěn)壓電路

一.三極管NNP基極發(fā)射極集電極NPN型BECBECPNP型PPN基極發(fā)射極集電極符號(hào)：BECIBIEICBECIBIEICNPN型三極管PNP型三極管任務(wù)二

三極管放大電路及其應(yīng)用1．三極管的結(jié)構(gòu)2.電流分配和放大原理（1）

三極管放大的外部條件BECNNPEBRBECRC發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏PNP發(fā)射結(jié)正偏UB<UE集電結(jié)反偏UC<UB從電位的角度看：

NPN

發(fā)射結(jié)正偏UB>UE集電結(jié)反偏UC>UB

（2）各電極電流關(guān)系及電流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.402.102.802.91<0.0010.721.442.162.883.02結(jié)論:1）三電極電流關(guān)系IE=IB+IC2）IC

IB

，

IC

IE

3）

IC

IB

把基極電流的微小變化能夠引起集電極電流較大變化的特性稱為晶體管的電流放大作用。

實(shí)質(zhì):用一個(gè)微小電流的變化去控制一個(gè)較大電流的變化，是CCCS器件。（1）輸入特性特點(diǎn):非線性死區(qū)電壓：硅管0.5V，鍺管0.1V。正常工作時(shí)發(fā)射結(jié)電壓：NPN型硅管

UBE0.6~0.7VPNP型鍺管

UBE0.2~0.3VIB(

A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VO3．三極管的特性曲線（2）

輸出特性IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大區(qū)輸出特性曲線通常分三個(gè)工作區(qū)：1)放大區(qū)

在放大區(qū)有IC=

IB

，也稱為線性區(qū)，具有恒流特性。

在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O2）截止區(qū)IB<0以下區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)，有IC0

。

在截止區(qū)發(fā)射結(jié)處于反向偏置，集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)。飽和區(qū)截止區(qū)3）飽和區(qū)

當(dāng)UCE

UBE時(shí)，晶體管工作于飽和狀態(tài)。在飽和區(qū)，

IB

IC，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正偏。

深度飽和時(shí)，硅管UCES0.3V，

鍺管UCES0.1V。4．三極管開關(guān)特性三極管在模擬電路中主要工作在放大狀態(tài)，而在脈沖數(shù)字電路中，三極管作為最基本的開關(guān)元件，它應(yīng)工作在截止和飽和狀態(tài)。三極管工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)化如圖所示。（a）共射極放大電路（b）截止?fàn)顟B(tài)等效電路（c）飽和狀態(tài)等效電路圖

三極管工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換5.主要參數(shù)（1）共射極電流放大系數(shù)，

直流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)當(dāng)晶體管接成發(fā)射極電路時(shí)，

表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱為晶體管的參數(shù)，晶體管的參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用晶體管的依據(jù)。注意：

和

的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且ICE0較小的情況下，兩者數(shù)值接近。常用晶體管的

值在20~200之間。（2）共射極電流放大系數(shù)，當(dāng)晶體管接成基極電路時(shí)，直流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)（4）

集電極最大允許電流ICM（5）

集-射極反向擊穿電壓U(BR)CEO

集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的

值的下降，當(dāng)

值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM。

當(dāng)集—射極之間的電壓UCE超過一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。手冊上給出的數(shù)值是25C、基極開路時(shí)的擊穿電壓U(BR)

CEO。（6）

集電極最大允許耗散功耗PCMPCM取決于三極管允許的溫升，消耗功率過大，溫升過高會(huì)燒壞三極管。

PC

PCM=ICUCE

硅管允許結(jié)溫約為150C，鍺管約為70

90C。ICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作區(qū)由三個(gè)極限參數(shù)可畫出三極管的安全工作區(qū)ICUCEO晶體管參數(shù)與溫度的關(guān)系1、溫度每增加10

C，ICBO增大一倍。硅管優(yōu)于鍺管。3、溫度每升高1

C，

增加0.5%~1.0%。2、溫度每升高1

C，UBE將減小(2～2.5)mV，即晶體管具有負(fù)溫度系數(shù)。二、

光敏晶體管光敏晶體管與普通晶體管相同也有兩個(gè)PN結(jié)和三個(gè)電極，但其集電結(jié)采用光敏二極管結(jié)構(gòu)。它的等效電路、外形和符號(hào)如圖1.39（a）、（b）、（c）所示。圖1.39光敏晶體管光敏晶體管的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，其基本應(yīng)用電路如圖所示，光敏晶體管在受到光照時(shí)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧姌O電流，電流流過電阻生成電壓，使輸出端A的電位隨外界光線的照射而發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換。圖

光敏晶體管基本應(yīng)用光敏晶體管在汽車上主要應(yīng)用于多種傳感器中，實(shí)現(xiàn)空氣流量檢測、轉(zhuǎn)向角度檢測、車速測量、位置測量等功能。三、

共射極電壓放大電路1.電路組成及各元件的作用圖3.70NPN單級(jí)電壓放大器三極管V：為放大器的核心，起電流放大作用。集電極電阻Rc：作用是將集電極電流的變化量變換成集電極電壓的變化量，以實(shí)現(xiàn)電壓放大。直流電源Ec,Eb：三極管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，使三極管工作在放大狀態(tài)。基極偏置電阻Rb：供給三極管合適的基極偏置電流Ib。耦合電容C1、C2：作用是隔直流通交流。（1）電路中各元件的作用（2）

電路中電壓、電流的符號(hào)及正方向的規(guī)定直流交流瞬時(shí)值交流有效值交直流疊加電流IBICIEib

icieIbIcIeiBiCiE電壓UBEUCE

UEube

uce

ueUbe

Uce

UeuBuCuE輸入信號(hào)uiUi輸出信號(hào)uoUo2.

共射極放大器的靜態(tài)分析

當(dāng)放大器無輸入信號(hào)時(shí)（ui=0），電路中的電壓、電流都不變（直流），稱為靜止?fàn)顟B(tài)，簡稱靜態(tài)。（1）估算法求靜態(tài)工作點(diǎn)

（2）圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)

圖解法就是利用晶體管的特性曲線，用作圖的方法分析放大電路的電壓、電流之間的關(guān)系。3.

共射極放大器的動(dòng)態(tài)分析

當(dāng)放大電路有輸入信號(hào)，即ui≠0時(shí)的工作狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)。

（1）圖解法

。

當(dāng)輸入端加交流電壓信號(hào)ui=Umsin

t，由于耦合電容C1、C2容量較大，其容抗很小，所以對交流信號(hào)可視為短路。當(dāng)輸入ui增大時(shí)，uBE增大，iB和iC也隨之增大，uCE減小，即uCE的變化與iC的變化相反，所以經(jīng)過耦合電容C2傳送到輸出端的輸出電壓uo與ui反相。共射極放大器的動(dòng)態(tài)分析

（2）靜態(tài)工作點(diǎn)與非線性失真

靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置的太高或太低都會(huì)產(chǎn)生非線性失真。

1)截止失真

輸入信號(hào)為正弦電壓，由于靜態(tài)工作點(diǎn)的位置太低，在輸入信號(hào)的負(fù)半周，三極管進(jìn)入截止區(qū)，輸出波形產(chǎn)生了嚴(yán)重的失真，這種失真是由于晶體管的截止而引起的，故稱為截止失真。

2）飽和失真

靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置的太高，這種情況下，在輸入正弦信號(hào)的正半周三極管進(jìn)入了飽和區(qū)工作，輸出波形產(chǎn)生了嚴(yán)重的失真，這種失真是由于晶體管進(jìn)入飽和區(qū)工作而引起，故稱為飽和失真。

（3）估算法

1）估算電壓放大倍數(shù)。首先作出放大電路的交流通路。對交流信號(hào)而言，三極管的發(fā)射結(jié)可等效成一個(gè)電阻rbe，稱為三極管的輸入電阻，可以通過經(jīng)驗(yàn)公式估算：2）輸入電阻ri。

3）輸出電阻ro。

四、

共集極放大電路1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)共集放大電路如圖3.81（a）所示，圖3.81（b）是它的交流通路。由交流通路可知，信號(hào)的輸入回路和輸出回路都以集電極為公共端，故稱為共集電極放大電路，簡稱共集電路。因輸出信號(hào)由發(fā)射極對地輸出，又稱為射極輸出器。(a)共集放大電路(b)交流通路圖3.81共集放大電路及其交流通路2.性能特點(diǎn)射極輸出器的輸出與輸入的關(guān)系：所以其輸出電壓跟隨輸入電壓變化，電壓跟隨性能好。此外，它還有輸入電阻很高，而輸出電阻很低的優(yōu)點(diǎn)，因此在實(shí)際中獲得了廣泛應(yīng)用，如多級(jí)放大電路的輸入級(jí)、中間級(jí)和輸出級(jí)等都使用了射極輸出器。四、

差動(dòng)放大電路1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)差動(dòng)放大電路通常用于直流放大電路（放大直流信號(hào)）的輸入級(jí)，如圖3.82所示。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是；①電路對稱，即要求左右兩邊的元器件特性及參數(shù)盡量一致；②雙端輸入，可以分別在兩個(gè)輸入端與地之間輸入信號(hào)ui1，ui2；③雙電源，即除了集電極電源UCC外，還有一個(gè)發(fā)射極電源UEE，一般取|UCC|=|UEE|。2．性能特點(diǎn)差動(dòng)放大電路對共模信號(hào)有很強(qiáng)的抑制作用，理想情況下的共模放大倍數(shù)

對差模信號(hào)有很好的放大作用，差模放大倍數(shù)較大。共模抑制比KCMR定義為差模放大倍數(shù)Ad與共模放大倍數(shù)Ac之比，即在理想情況下，差動(dòng)放大電路KCMR→∞。六、互補(bǔ)對稱功率放大電路1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)圖3.83是互補(bǔ)對稱功率放大電路的原理圖，圖中，一對晶體管類型不同（一個(gè)是NPN管，另一個(gè)是PNP管），但特性參數(shù)完全相同，稱為對稱管。圖3.83互補(bǔ)對稱功率放大電路2．性能特點(diǎn)因?yàn)榛パa(bǔ)對稱電路在無信號(hào)輸入時(shí)，IB＝0，Ic≈0，管子本身的損耗很小，所以電路的效率高；有信號(hào)輸入時(shí)，兩管交替工作，并且管子往往在接近極限運(yùn)用狀態(tài)下工作，輸出功率大；兩管都是射極輸出，所以輸出電阻低也是它的主要特點(diǎn)。對稱管都從發(fā)射極輸出信號(hào)，是兩個(gè)射極輸出器，因此功放電路由兩個(gè)射級(jí)輸出器組成。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，在信號(hào)的正半周，NPN管導(dǎo)通，PNP管截止，負(fù)載上的輸出波形為正半周。信號(hào)處于負(fù)半周時(shí)，PNP管導(dǎo)通，NPN管截止，負(fù)載上的輸出波形為負(fù)半周。由于兩管對稱，工作時(shí)，輪流工作，互相補(bǔ)充，故稱為互補(bǔ)對稱電路。七、

三極管在汽車中的應(yīng)用1.汽油機(jī)用電子轉(zhuǎn)速表電路汽油機(jī)用電子轉(zhuǎn)速表的轉(zhuǎn)速信號(hào)一般取自點(diǎn)火系統(tǒng)的分電器觸點(diǎn)（如為電子點(diǎn)火系統(tǒng)，則取自點(diǎn)火線圈“-”接線柱）。圖3.84是利用電容器充放電的脈沖式電子轉(zhuǎn)速表的原理圖。圖3.84汽油機(jī)用電子轉(zhuǎn)速表當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，三極管VT1無偏壓而處于截止?fàn)顟B(tài)，電容器C2被充電，其充電電路為：蓄電池正極→電阻R3→電容器C2→二極管VD2→蓄電池負(fù)極，構(gòu)成回路。當(dāng)觸點(diǎn)分開時(shí)，三極管VT1的基極電位接近電源正極，VT1由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。此時(shí)電容器C2所充滿的電荷經(jīng)毫安表放電。其放電電路為：電容器C2正極→三極管VT1→毫安表mA→二極管VD1，再回到電容器C2負(fù)極，觸點(diǎn)反復(fù)開閉，重復(fù)以上過程。二極管VD2為電容器C2提供充電電路，二極管VD1為電容器C2提供放電回路，C2的放電電流通過毫安表。因?yàn)殡娙萜鰿2每次充、放電電量Q和其容量C以及電容器兩端的電壓U成正比，即Q=CU，所以每個(gè)周期（T）內(nèi)平均放電電流為2.國產(chǎn)BD-71F型有觸點(diǎn)電感儲(chǔ)能式電子點(diǎn)火系電路國產(chǎn)BD-71F型有觸點(diǎn)電感儲(chǔ)能式電子點(diǎn)火系電路如圖3.85所示。圖中R1，R2組成分壓器，用來控制大功率三極管VT1的基極電流，R2不僅是VT1的偏流電阻，還是VT3的負(fù)載電阻。R3為VT3的偏流電阻，C用來保護(hù)三極管VT1，二極管VD2的作用是保證前級(jí)（VT3）飽和時(shí)，后級(jí)（VT1）能可靠截止。圖3.85國產(chǎn)BD-71F型電子點(diǎn)火系電路3.JKF667型電子點(diǎn)火控制器JKF667型電子點(diǎn)火控制器電路如圖3.87所示。電路分析如下：合上點(diǎn)火開關(guān)S，蓄電池經(jīng)R3向VT1提供基極電流使其導(dǎo)通。于是，VT2的基極電位接近零，使VT2和VT3截止。這樣，即使點(diǎn)火開關(guān)接通，只要發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，點(diǎn)火線初級(jí)繞組內(nèi)無電流通過，可以防止點(diǎn)火開關(guān)未切斷而使點(diǎn)火線圈過熱及蓄電池長期放電的現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分電器軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感線圈便產(chǎn)生交變信號(hào)電壓。當(dāng)輸出電壓為負(fù)時(shí)，使VT1的基極電位下降至負(fù)值，VT1截止。于是蓄電池通過R4向VT2提供偏置電流，使VT2和VT3導(dǎo)通，點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組中有電流通過。當(dāng)輸出電壓為正時(shí)，使VT1的基極電位升高，VT1導(dǎo)通，VT2和VT6截止，初級(jí)電流被切斷，次級(jí)繞組中感應(yīng)高壓電動(dòng)勢。圖3.87JKF667型電子點(diǎn)火控制器電路4.汽車空調(diào)中電子式溫度控制器電路熱敏電阻式溫度控制器主要由熱敏電阻溫度傳感器、可調(diào)電阻、電子放大器和執(zhí)行繼電器等元件組成，其電路如圖3.88所示。圖3.88熱敏電阻式溫度控制器電路任務(wù)三、

集成運(yùn)算放大電路及應(yīng)用1.集成運(yùn)算放大器的基本組成輸入級(jí)：采用具有恒流源的雙輸入端的差分放大電路，其目的就是減小放大電路的零點(diǎn)漂移，提高輸入阻抗。中間放大級(jí)：作用是電壓放大，使整個(gè)集成運(yùn)算放大器有足夠高的電壓放大倍數(shù)。特點(diǎn)：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸。Auo高:80dB~140dBrid高:105~1011

ro低:幾十

~幾百

KCMR高:70dB~130dB2.集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)輸出級(jí)：采用射極輸出器構(gòu)成的電路，其目的是實(shí)現(xiàn)與負(fù)載的匹配，使電路有較大的功率輸出和較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。偏置電路：作用是為上述各級(jí)電路提供穩(wěn)定合適的偏置電流，穩(wěn)定各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)，一般由各種恒流源電路構(gòu)成。理想運(yùn)算放大器：開環(huán)電壓放大倍數(shù)Au=∞；輸入電阻ri=∞；輸出電阻ro=0；共模抑制比KCMRR=∞。3.集成運(yùn)算放大器的基本分析方法集成運(yùn)放的符號(hào)：uo++Auou+u–。。

。+UCC–UEE–

電壓傳輸特性uo=f(ui)線性區(qū)：uo

=Auo(u+–u–)非線性區(qū)：u+>u–

時(shí)，uo=+Uo(sat)

u+<u–

時(shí)，uo=–Uo(sat)

+Uo(sat)

u+–u–

uo–Uo(sat)線性區(qū)理想特性實(shí)際特性飽和區(qū)O理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)因?yàn)閡o

=Auo(u+–

u–

)所以(1)差模輸入電壓約等于0

即u+=u–

,稱“虛短”(2)輸入電流約等于0

即i+=i–0,稱“虛斷”

電壓傳輸特性

Auo越大，運(yùn)放的線性范圍越小，必須加負(fù)反饋才能使其工作于線性區(qū)。++∞uou–u+i+i––

u+–u–

uo線性區(qū)–Uo(sat)+Uo(sat)O4.運(yùn)算放大器組成的基本運(yùn)算電路(1)反相比例運(yùn)算電路①電路組成

以后如不加說明，輸入、輸出的另一端均為地()。②電壓放大倍數(shù)因虛短,

所以u–=u+=0，稱反相輸入端“虛地”—反相輸入的重要特點(diǎn)因虛斷，i+=i–=0

，

ifi1i–i+uoRFuiR2R1++––++

–

所以i1

if

因要求靜態(tài)時(shí)u+、u–

對地電阻相同，所以平衡電阻R2=R1//RF例：電路如下圖所示，已知R1=10k

，RF=100k

。求：Auf

、R2；

解：Auf=–RF

R1

=–10010=–10R2=

R1

RF

=10100(10+100)=9.1k

uoRFuiR2R1++––++

–

（2）同相比例運(yùn)算因虛斷，所以u+=ui

①電路組成②電壓放大倍數(shù)uoRFuiR2R1++––++

–

因虛短，所以

u–=ui

，反相輸入端不“虛地”

因要求靜態(tài)時(shí)u+、u

對地電阻相同，所以平衡電阻R2=R1//RFu+u–

（3）反相加法運(yùn)算電路因虛短,u–=u+=0

平衡電阻：

R2=Ri1

//Ri2

//RFii2ii1ifui2uoRFui1Ri2Ri1++

–

R2+–因虛斷，i–=0

所以

ii1+ii2=if

（4）減法運(yùn)算電路

利用疊加原理減法運(yùn)算電路可看作是反相比例運(yùn)算電路與同相比例運(yùn)算電路的疊加。u+ui2uoRFui1R3R2++

–

R1+–++––

如R1

=R2，

R3

=RF

5.基本運(yùn)算電路的應(yīng)用舉例(1)電壓電流變換器(2)電壓過零比較器輸入的正弦模擬電壓信號(hào)ui接在反相輸入端，與同相輸入端的零電位進(jìn)行比較，當(dāng)ui為正時(shí)，由于凈輸入電壓u+＜u-，則輸出電壓uo=-Uom；當(dāng)ui為負(fù)時(shí)，由于u+＞u-，輸出電壓uo=+Uom。(3)測量放大器電路如圖所示，A1,A2