汽车电工电子基础及电路分析.docx

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汽车电工电子基础及电路分析

中央广播电视大学汽车（专科）系列辅助教材

北京中德合力技术培训中心组织编写

汽车电工电子基础及电路分析复习辅导书

赵亚男编写

中央广播电视大学出版社

北京

前言

《汽车电工电子基础及电路分析》是中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点汽车专业（开放专科）的必修专业课。

它的任务是通过系统的理论教学，使学生掌握汽车电器设备的基本构成、工作原理、特性及使用维护故障排除等知识，为了便于复习考试，出版了《汽车电工电子基础及电路分析》复习辅导书。

本复习辅导书由路勇编写，供中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点汽车专业（开放专科）的学生复习考试使用。

由于编者水平有限，书中难免存在缺点和错误，恳请广大读者批评指正。

编者

2009年11月于北京

目录

前言I

目录i

第1章电路的基本概念、定律与分析方法1

一、重点掌握1

二、一般掌握1

三、复习题1

第2章正弦交流电路1

一、重点掌握1

二、一般掌握2

三、一般了解2

第3章变压器及电动机2

一、重点掌握2

二、一般了解2

第4章半导体分立器件及其基本电路2

一、重点掌握2

二、一般掌握2

三、一般了解3

第5章模拟集成电路及应用3

一、重点掌握3

二、一般了解3

第6章直流稳压电源3

一、重点掌握3

二、一般掌握3

第7章数字电子电路及其应用3

一、重点掌握4

二、一般了解4

第8章波形产生与变换4

一、重点掌握4

二、一般了解4

第9章信号的测量与调理4

一、重点掌握4

二、一般了解4

第10章数据采集系统5

一、重点掌握5

二、一般了解5

第11章汽车微机控制系统5

一、一般了解5

复习题6

一、填空题6

二、判断题7

三、选择题8

四．简答题8

五．计算题10

习题参考答案12

一、填空题12

二、判断题13

三、选择题13

四．简答题13

五．计算题14

汽车电工电子基础及电路分析学习辅导

本学期的“汽车电工电子基础及电路分析”是中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点“汽车专业汽车维修方向”（专科，课程开放）的统设必修技术基础课。

，共11章内容。

同学们学习时应抓住重点，围绕基本概念和基本方法进行学习，下面逐章指出各章的重点，希望能对大家的学习提供一定的帮助。

第1章电路的基本概念、定律与分析方法

本章介绍了阐述了电路的基本构成、作用、原理、基本规律以及基本的分析方法。

具体要求如下：

一、重点掌握

1．电路的基本构成、作用、原理及基本规律；

2．电路的基本元器件的基本特性；

3．直流电路基本的分析方法。

二、一般掌握

1．受控源电路的分析方法；

2．复杂的二端网络的分析和化简方法。

三、复习题

第2章正弦交流电路

本章介绍了正弦交流量的概念；正弦交流量的表示方法和正弦交流电路分析方法以及三相电路的基本概念。

具体要求如下：

一、重点掌握

1．正弦交流量的概念；

2．正弦交流量的向量表示法；

3．R、L、C电路元件在交流电路中的分析方法。

二、一般掌握

正弦交流电路的计算方法；

三、一般了解

1．三相电路的基本特征；

2．正弦交流电路中功率的计算方法；

3．RLC电路的谐振条件以及特点。

第3章变压器及电动机

本章讲述了磁路的基本概念、常用电机的基本原理以及外特性。

具体要求如下：

一、重点掌握

1．磁路的基本概念；

2．汽车用电机的基本原理。

二、一般了解

1．异步电动机的基本原理。

第4章半导体分立器件及其基本电路

本章介绍了模拟电子电路中的基本器件原理、基本放大器的组成、工作原理以及分析方法。

具体要求如下：

一、重点掌握

1．二极管、三极管以及场效应管的基本原理及特性；

2．放大电路的组成及基本原理；

3．反馈的基本概念以及对电路的影响。

二、一般掌握

1．多级放大电路的耦合关系及分析；

三、一般了解

1．晶闸管的基本原理以及应用电路；

2．场效应管放大电路的组成及基本原理。

第5章模拟集成电路及应用

本章介绍了集成电路的基本构成、理想放大器的基本特征以及利用理想放大器构成的相关应用电路，本章的内容应当重点掌握。

具体要求如下：

一、重点掌握

1．集成运算放大器的构成以及理想模型；

2．集成运算放大器的构成的基本运算电路。

二、一般了解

1．集成运算放大器的构成的比较器；

2．集成运算放大器的应用举例。

第6章直流稳压电源

本章讨论了直流稳压源的基本结构以及基本原理。

具体要求如下：

一、重点掌握

1．直流稳压源的基本结构；

2．直流稳压源的基本原理。

二、一般掌握

1．实用线性稳压电源。

第7章数字电子电路及其应用

本章讲述了了数字逻辑的基本概念、基本逻辑运算以及逻辑门、触发器；并介绍了组合电路以及时序电路的基本规律。

具体要求如下：

一、重点掌握

1．数字逻辑的基本概念；

2．基本逻辑运算以及逻辑门、触发器的功能；

3．组合电路以及时序电路的基本规律。

二、一般了解

1．常用组合模块的使用；

2．常用时序模块的使用。

第8章波形产生与变换

本章讲述了讲述正弦波振荡器的振荡条件、功能及分类；讲述多谐波振荡器的振荡条件、功能及分类；讲述555定时器的功能及应用。

具体要求如下：

一、重点掌握

4．正弦波振荡器的振荡条件、功能及分类。

二、一般了解

1．多谐波振荡器的振荡条件、功能及分类；

3．555定时器的功能及应用。

第9章信号的测量与调理

本章讲述了信号测量及调理的一般过程；讲述电量的检测以及应用；讲述非电量的检测以及应用；讲述信号测量电路以及应用；讲述有源、无源滤波电路以及应用；讲述传感器的基本概念以及作用。

具体要求如下：

一、重点掌握

信号测量及调理的一般过程。

二、一般了解

1．讲述电量的检测以及应用；

2．讲述非电量的检测以及应用；

3．讲述有源、无源滤波电路以及应用；

4．讲述传感器的基本概念以及作用。

第10章数据采集系统

本章讲述了测控系统组成的基本构成；讲述多路模拟开关的基本构成及在测控系统中的应用；讲述数模（D/A）及模数（A/D）转换的基本原理；数据的采集方法以及数据的处理方法。

具体要求如下：

一、重点掌握

测控系统组成的基本构成。

二、一般了解

1．多路模拟开关的基本构成及在测控系统中的应用；

2．数模（D/A）及模数（A/D）转换的基本原理；

3．数据的采集方法以及数据的处理方法。

第11章汽车微机控制系统

本章讲述了电子控制单元ECU的组成框图；讲述电子控制单元ECU中的核心元件微型计算机的组成；讲述电子控制单元ECU中的核心元件微型计算机的硬件系统的组成。

具体要求如下：

一、一般了解

1．电子控制单元ECU中的核心元件微型计算机的组成。

复习题

一、填空题

1、电流源的电流是由_______________________决定的，但电流源两端的电压是由__________________________＿决定的。

2、模拟开关是电子测控系统中常用的基本单元电路，用来控制信号的通断。

一般是由___________________________构成的。

3、非电量的电测法，就是将各种非电量（如温度、压力、速度、位移、应变、流量、液位等）变换为电量，而后进行测量的方法。

这种变换是由_______________________________完成的。

4、RC振荡器是_______________________________振荡器；555振荡器是_______________________________振荡器。

5、门电路是构成_______________________________电路的基本单元；触发器是构成_______________________________电路的基本单元；

6、一个正弦电流

，和一个正弦电压

，两个正弦量是同频率的，则其相位差为：

，说明电压_______________________________电流。

7、例如通常所说的交流电源电压220V，就是指有效值为220V，那么它的幅值为：

_______________________________。

8、汽车交流发电机是一个_______________________＿交流发电机。

发电机的三相定子绕组按一定规律分布在发电机的定子槽中，彼此相差_______________________＿电角度。

9、二极管加上正向电压_______________________；加反向电压_______________________。

10．组合电路的特点是_______________________；时序电路的特点是______________________。

11、理想电流源与理想电压源互换的条件是_______________________。

12、三极管可等效成一个受控源，形式为_______________________________。

13、一个正弦电流

，和一个正弦电压

，两个正弦量是同频率的，则其相位差为：

，说明电压_______________________电流_______________________。

14、电感上的电压_______________________＿电感电流90。

电容上的电压______________________电容电流90。

15、一个正弦电流

，和一个正弦电压

，两个正弦量是同频率的，则其相位差为：

，说明电压与电流的相位_______________________________。

16、正弦交流量的三要素分别为：

_______________________________、_______________________________、_______________________________。

17、电路的三大组成部分分别为______________________，_______________________，_______________________。

18、如果选用放大器希望负载能力强，应选用_______________________组态的放大器。

19、若两个二端网络的_______________________________完全相同，则称这两个二端网络互为等效。

20、电路中，受控源有_______________________________、_______________________________、_______________________________、_______________________________四种类型。

二、判断题

1、在线性电路中，负载电阻RL中流过的电流分别由电压源Us和电流源Is供给，分别求出在电压源Us和电流源Is作用下RL中的功率分别为2W和3W，则根据叠加原理可知负载电阻RL中总的功率为5W。

（　　　　）

2、电子电路中的开环是指电路中没有接负载。

（　　　　）

3、三极管是线性器件，因此，可用线性模型来代替。

（　　　　）

4、负载增加指负载取用的电流和功率增加（电压一定）。

（　　　　）

5、引入负反馈能提高放大器性能。

（　　　　）

6、电源未经负载而直接由导线接通的现象称电源短路。

因此时负载中没有电流流过，因此没有什么危险。

（　　　　）

8、放大器引入负反馈后即能稳定输出。

（　　　　）

9、同相加法器和同相型运放一样，运放的同相、反相输入端电位几乎等于零。

（　　　　）

10、共集电极放大电路由于Af1，故没有反馈。

（　　　　）

11.在门电路中三极管的主要作用为放大。

（　　　　）

三、选择题

1、若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二管的好坏，好的管子应为（）。

A．正、反向电相等B．正向电阻大，反向电阻小C．反向电阻比正向电阻大很多倍D．正、反向电阻都等于无穷大

2、集成运算放大器线性应用下电压增益的运算精度与开环电压增益A的关系是（）。

A．A越高运算精度越高B．A越高运算精度越低C．运算精度与A无关

3、对于放大电路，所谓开环是指（）。

A．无信号源B．无反馈通路C．无电源D．无负载

4、在输入量不变的情况下，若引入反馈后（），则说明引入的反馈为负反馈。

A．输入电阻增大B．输出量增大C．净输入量增大D．净输入量减小

四．简答题

1、典型的多路测控系统的构成，由传感器、滤波放大器、采样保持电路、多路转换开关、A/D转换器、微机控制系统或控制执行电路构成。

其中，传感器的作用是什么？

2、如图所示，输入采用8421BCD码，是说明电路实现的逻辑功能。

3、如图所示的电路中，求：

I=？

4、简述电路开路和短路的电路特征。

5、指出下列各式中哪些是对的，哪些是错的？

在电阻电路中：

；

；

在电感电路中：

；

；

在电容电路中：

；

；

6、简述二极管的作用。

7、简述三极管的作用以及电流分配关系。

8、什么是放大？

放大电路放大电信号与放大镜放大物体的意义相同吗？

放大的特征是什么？

9、组成放大电路的原则是什么？

有几种接法？

10.简述电流源与电压源的互换条件，说明何种情况下二者不能互换。

11.画出并联型开关电容电路的原理图，说明原理。

五．计算题

1、试判断图示2个电路的工作状态，说明它们是发出功率（是电源）还是吸收功率（是负载）。

2、如图1-46所示电路，为包含受控源的，多电源电路，求：

I?

3、如图所示的电路中，求：

6Ω电阻的功耗？

4、判断下图所示电路是否具有电压放大作用。

（12）

5、如图所示电路，写出输出电压的表达式。

6、如表7-13所示，为一个逻辑电路的真值表，是写出逻辑表达式，并说明其逻辑功能。

表7-13例7-8题真值表

AB

F

00

01

10

11

0

1

1

0

7、如图所示的电路中，利用叠加原理求：

I及9Ω电阻上的功率？

8、如图所示的电路中，求：

i=？

9、在RLC串联交流电路中，已知:

；

，求：

电流的有效值I与瞬时值i；

10、三相四线照明系统中：

中性线断开时，问：

会发生何种现象。

（1）A相短路：

中性线未断时，求各相负载电压；

（2）A相断路：

中性线未断时，求各相负载电压；中性线断开时，问：

会发生何种现象。

11、如图所示电路，设D为理想二极管。

已知输入信号Ui的波形，试画出输出电压的Uo波形。

12.求电路的等效电路（提示：

利用电流源与电压源转换的原理）

13.电路如图为分压式偏置放大电路，已知VCC=24V，RC=3.3KΩ，RE=1.5KΩ,RB1=33KΩ,RB2=10KΩ,RL=5.1KΩ,β=66，三极管为NPN锗管。

试求：

（1）静态值IB、IC和UCE；

（2）设

，

，计算电压放大倍数；（3）估算放大电路的输入电阻和输出电阻。

习题参考答案

一、填空题

答案：

1、答：

电流源本身、与之相联的外电路；

2、答：

MOS管；

3、答：

传感器

4、答：

正弦、非正弦

5、答：

组合、时序；

6、答：

超前于；

7、答：

；

8、答：

三相同步、120º；

9、答：

导通、截止；

10、答：

不含记忆元件、含记忆元件；

11、答：

在任何条件下都不能互换；

12、答：

电流控制电流源；

13、答：

电压超前电流90；

14、答：

超前、滞后；

15、答：

无可比性；

16、答：

幅值、相位、频率；

17、答：

激励、负载、传输通路；

18、答：

共集组态；

19、答：

端口伏案特性；

20、答：

电流控制电流源、电流控制电压源、电压控制电流源、电压控制电压源

二、判断题

答案:

1、错；2、错；3、错；4、对；5、对；6、错；7、对；8、错；9、错；10、错

三、选择题

答案：

1、C；2、C；3、B；4、D

四．简答题

答案：

1、答：

将非电量转为电量。

2、答：

4舍5入电路。

3、答：

I=0

4、答：

开路：

电流中电流I=0；负载端电压UL=0；电源端电压U=US（内阻上无压降）；

电源消耗功率PS=0，电路中不存在能量转换。

短路：

短路电流非常大，无输出电压；电源因消耗功率大，易被烧毁，无输出功率。

5、答

在电阻电路中：

、、

在电感电路中：

、、

在电容电路中：

、、

6、答：

二极管是具有单向导电作用的器件，在实际应用中具有嵌位、限幅、开关作用。

7、答：

三级管的作用为：

放大、开关

电流分配关系为：

Ic=IBIE=IB+Ic

8、答：

（1）放大是将物体由小按比例变大。

（2）电信号的放大与放大镜放大物体的意义不同。

（3）放大的特征是能量转换。

9、答：

（1）电源要满足三级管的放大条件。

（2）结构要有信号的传输统路。

（3）参数设置要有合适的静态工作点。

三种：

共射、共集、共基。

10、

答：

理想电压源不能互换。

互换条件为：

US=ISR０；R０=RS

11、

答：

可等效成电阻，阻值为R=1/（fcC）

五．计算题

答案：

1、答：

图（a）:

由于电压、电流的参考方向为非关联的，因此有：

P=-UI=-（5´2）=-10W发出功率

；

图（b）:

由于电压、电流的参考方向为非关联的，因此有：

P=-UI=-[（-5）´2]=10W

上式说明该电路为负载吸收功率。

2、答：

3、答：

4、答：

（a）不能（b）不能（c）不能

5、答：

6、答：

异或

7、

；

8、答：

i=19/9A

9、答：

I=4.4V

10、答案：

（1）此时A相短路电流很大，将A相熔断丝熔断，而B相和C相未受影响，其相电压；仍为220V,正常工作。

（2）中线未断时：

B、C相灯仍承受220V；电压,正常工作。

中线断开时：

负载相电压不再对称，且负载电阻越大，承受的电压越高，有烧毁的危险。

11、答：

当输入电压Ui

D截止，Uo=Ui；

当输入电压Ui>E时：

D导通，Uo=E即输出波形被限幅。

12.答：

13.答：

3.52mA

0.053mA

3.498mA

7.21V

微变等效电路：

-1.3

输入电阻：

Ri=RB1//RB2//（1+）RE=33//10//67*1.5=7.13K

输出电阻：

Ro=RC=3.3K