汽车电工电子技术单元六模拟电子技术基础.ppt

单元六 模拟电子技术基础 1．半导体及其导电特性 纯净的半导体具有晶体结构，所以半导体又称为晶体。硅和锗的结晶纯度必须高于99.999999999999%（12个9）时，这样提纯后的单晶半导体称为本征半导体。 在本征半导体中内部是共价键结构 。 2．影响半导体材料导电能力的因素 （1）掺杂性 （2）热敏性 （3）光敏性 3．半导体的分类 按化学成分不同可分为 :元素型半导体（如硅、锗） ,化合物型半导体（如砷化镓、硫化镉） 按是否含杂质可分为 :本征半导体 ,杂质型半导体：N型半导体和P型半导体 3．PN结的形成 课题二 晶体二极管及应用 一、二极管的结构与特性 1．二极管的结构 （1）二极管的外形 （2）二极管的结构 文字符号为VD，箭头指向二极管正向导通时的电流方向。 总结： ①二极管具有单向导电性，二极管只允许电流从管的“+”极流向管子的“—”极，而不允许电流从“—”极流向“+”极。它的单向导电性可以用水流和阀门的比喻来理解。 ②二极管的伏安特性具有非线性。 ③二极管的伏安特性与温度有关。 二、二极管的主要参数 （1）最大整流电流IFM 指允许长期工作时流过二极管的最大正向平均电流。 （2）最高反向工作电压URM 最高反向工作电压指二极管正常使用时所允许加的最大的反向电压值 （3）最大反向电流IRM 是指常温下二极管加最大反向电压时，流过管子的反向电流。 1．用模拟式万用表检测二极管的单向导电性 2．用模拟式万用表检测二极管的好坏 若测得的二极管的正向电阻小，反向电阻大，且两者相差很大，说明管子是好的。 3．用模拟式万用表判断二极管的极性 注意： 用万用表测二极管时，不能用R×1和R×10K挡，R×1挡电流太大，可能烧坏二极管；R×10K挡电压太高，可能会击穿管子。 3．稳压二极管在汽车上的应用 （二）发光二极管 1．发光二极管的结构、符号 发光二极管简称LED，是一种能把电能转换成光能的特殊器件。它是采用砷（As）、镓(Ga)、磷（P)合成的二极管，内部基本单元仍是一个PN结。这种二极管会发出可见光和不可见光（即电致发光），其亮度随着流过的电流增大而提高，发光的颜色和构成PN结的材料有关。 ①在使用时必须正向偏置，还应 串接一个限流电阻，不能超过 极限电流IFM。 ②使用时，工作温度一般为 -20℃～75℃，不要安装在发热 元件附近。 2．发光二极管在汽车上的应用 主要用在仪表板上作为指示信号灯或报警信号灯 . 发光二极管除上述单个使用外，在汽车仪表中还常用来作为显示器件，如经常被做成七字符段、十四字符段或矩阵式发光器件，也可以显示图形符号. 3．发光二极管的检测 （三）光电二极管 1．光电二极管外形及符号 2．光电二极管在汽车上的应用 例如，丰田凌志LS400UCF10型轿车上装用的自动空调系统中的日照强度传感器就是一个光电二极管。如图6-22所示，该传感器可以把太阳的照射情况转换成电流的变化，车内自动空调计算机对这种变化进行检测，来调节排风量和排风口温度。 课题三 整流电路及滤波电路 将交流电变换成单向脉动电流的过程叫做整流，完成这种功能的电路称为整流电路. 常见的整流电路有：单相半波、全波、桥式和倍压整流电路。单相桥式整流电路用得最为普遍。汽车硅整流发电机采用的是三相桥式整流电路。 一、单相桥式全波整流电路 一个桥式闸门控制的水系，送入的水流是变化的，但送出的水流方向总是如图6-25c所示不变。 2．负载获得的直流电压和电流 该直流电路输出的直流电压的平均值为 3．整流二极管的选择原则 （1）流过二极管的平均电流 （2）最大反向电压URM 3．复式滤波电路 电感滤波和电容滤波复合使用，即复式滤波。采用的电路形式主要有：LC滤波器（图6-28）、π型LC滤波器（图6-29）、π型RC滤波器（6-30）等。 课题四 硅稳压管稳压电路 一、稳压管稳压电路的原理 分两种情况分析其稳压过程。 1．负载电阻RL不变，电网电压波动时 （1）当负载电阻不变，电网电压U上升时，滤波电路输出电压U0′=UC也随之增加，如果电阻R的阻值选择适当，最终可使U0基本上保持不变。稳压过程可表示如下： U↑→U0′↑→Uo （UZ）↑→IZ↑（急剧）→IR↑→UR↑→Uo↓ 2．电源电压不变，负载电阻RL发生变化时 假设电网电压U保持不变，负载电阻RL减小时的稳压过程如下： RL↓→Uo↓→