汽车电工电子技术

前言

第1章直流电路1

1.1电路的组成及基本物理量1

1.1.1电路的组成及作用1

1.1.2电路的基本物理量3

1.1.3电源的工作状态8

1.1.4电位的计算9

1.2电路基本定律10

1.2.1欧姆定律10

1.2.2基尔霍夫定律12

1.3电路分析的方法15

1.3.1电阻的串、并联15

1.3.2电源的两种模型及其等效变换16

1.3.3支路电流法19

1.3.4结点电压法20

1.3.5叠加定理22

1.3.6戴维南定理及诺顿定理24

1.3.7受控源电路的分析26

1.4电路的暂态分析27

1.4.1电阻、电感和电容元件28

1.4.2换路定则29

1.4.3RC电路的响应31

1.4.4一阶线性电路暂态分析的三要素36

1.4.5RL电路的响应38

1.5汽车直流电路分析40

1.5.1惠斯通电桥在汽车传感器中的应用40

1.5.2电磁式水温表电路分析41

1.5.3汽车照明系统电路分析42

1.6Multisim14在直流电路中的应用43

1.6.1基尔霍夫定律的仿真与分析43

1.6.2叠加定理的仿真与分析43

1.6.3戴维南定理的仿真与分析44

1.6.4一阶线性电路响应的仿真与分析45

习题45

第2章正弦交流电路50

2.1正弦交流电路的基础50

2.1.1正弦交流电路的概念50

2.1.2正弦交流电路的三要素51

2.1.3正弦交流电路的表示法53

2.2单相正弦交流电路55

2.2.1电阻元件的交流电路55

2.2.2电感元件的交流电路57

2.2.3电容元件的交流电路59

2.2.4RLC串联的交流电路61

2.2.5阻抗的串联和并联64

2.2.6功率因数的提高65

2.3三相正弦交流电路68

2.3.1三相电压68

2.3.2三相负载的接法70

2.3.3三相电路的功率74

2.4交流电路在电动汽车充电系统中的应用75

2.5Multisim14在交流电路中的应用77

2.5.1RLC串联电路的正弦稳态仿真与分析77

2.5.2三相电路的仿真与分析77

习题79

第3章磁路和变压器83

3.1磁路及其分析方法83

3.1.1磁场的基本物理量和磁路83

3.1.2磁性材料的磁性能85

3.1.3磁路的基本定律86

3.2交流铁心线圈电路89

3.2.1电磁关系89

3.2.2电压电流关系90

3.2.3功率损耗91

3.3变压器92

3.3.1变压器的基本结构92

3.3.2变压器的工作原理93

3.3.3变压器的外特性95

3.3.4变压器的同名端96

3.3.5变压器的主要额定参数96

3.3.6特殊类型的变压器97

3.4变压器在汽车点火系统中的应用99

3.4.1点火系统的分类99

3.4.2点火系统的基本要求99

3.4.3点火线圈100

3.4.4传统点火系统的组成及工作原理100

3.5Multisim14在变压器中的应用101

习题102

第4章交流发电机和交流电动机105

4.1交流发电机105

4.1.1汽车交流发电机的分类105

4.1.2汽车交流发电机的结构106

4.1.3汽车交流发电机的工作原理109

4.2交流电动机111

4.2.1三相异步电动机的构造111

4.2.2三相异步电动机的工作原理113

4.2.3三相异步电动机的电磁转矩与机械特性116

4.2.4三相异步电动机的起动119

4.2.5三相异步电动机的调速120

4.2.6三相异步电动机的制动122

4.2.7铭牌数据123

习题124

第5章直流电动机126

5.1直流电动机的结构和工作原理126

5.1.1直流电动机的结构126

5.1.2直流电动机的工作原理128

5.2直流电动机的励磁方式129

5.2.1他励直流电动机130

5.2.2并励直流电动机130

5.2.3串励直流电动机131

5.2.4复励直流电动机132

5.3直流电动机的起动、反转、调速和

制动133

5.3.1直流电动机的起动133

5.3.2直流电动机的反转134

5.3.3直流电动机的调速和制动134

5.4直流电动机在汽车控制电路中的应用137

5.4.1汽车起动机用直流电动机137

5.4.2电动刮水器138

习题140

第6章继电接触器控制电路142

6.1常用控制电器142

6.1.1组合开关142

6.1.2按钮142

6.1.3接触器143

6.1.4中间继电器143

6.1.5热继电器143

6.1.6熔断器144

6.2笼型异步电动机直接起动控制电路145

6.3笼型异步电动机正反转控制电路146

6.4行程控制148

6.5时间控制149

6.6汽车继电器151

6.6.1继电器的分类151

6.6.2电磁继电器152

6.6.3舌簧继电器153

6.6.4汽车继电器电路分析153

习题156

第7章半导体及二极管159

7.1半导体的基础知识159

7.1.1本征半导体159

7.1.2N型半导体和P型半导体160

7.1.3PN结及其单向导电性160

7.2二极管162

7.2.1二极管的基本结构162

7.2.2二极管的伏安特性163

7.2.3二极管的主要参数163

7.3特殊类型二极管164

7.3.1稳压二极管164

7.3.2发光二极管166

7.3.3光电二极管167

7.4直流稳压电源167

7.4.1直流稳压电源的组成167

7.4.2整流电路168

7.4.3滤波电路171

7.4.4稳压电路173

7.5二极管在汽车电路中的应用175

7.5.1特殊类型二极管在汽车上的应用175

7.5.2汽车交流发电机整流器176

7.6Multisim14在二极管电路中的应用176

7.6.1二极管钳位电路的仿真与分析176

7.6.2稳压二极管电路的仿真与分析177

习题177

第8章晶体管及其放大电路181

8.1双极型晶体管181

8.1.1晶体管的基本结构181

8.1.2晶体管的电流分配和放大原理182

8.1.3晶体管的特性曲线185

8.1.4晶体管的主要参数187

8.2共发射极放大电路189

8.2.1共射放大电路的组成189

8.2.2直流通路和交流通路189

8.2.3放大电路的静态分析191

8.2.4放大电路的动态分析192

8.3静态工作点的稳定199

8.4共集电极放大电路201

8.4.1静态分析201

8.4.2动态分析202

8.5差分放大电路204

8.5.1放大电路的耦合方式204

8.5.2直接耦合放大电路的零点漂移206

8.5.3差分放大电路静态分析206

8.5.4差分放大电路动态分析208

8.5.5共模抑制比210

8.6互补对称功率放大电路210

8.6.1功率放大电路概述210

8.6.2互补对称放大电路212

8.7放大电路在汽车电路中的应用213

8.7.1汽车点火系统213

8.7.2汽车搭铁检测器215

8.8Multisim14在晶体管放大电路中的应用215

8.8.1放大电路静态工作点仿真分析216

8.8.2放大电路动态仿真分析218

习题220

第9章集成运算放大器223

9.1集成运算放大器的概述223

9.1.1集成运算放大器的特点223

9.1.2集成运算放大器的组成及作用224

9.1.3集成运算放大器的引脚及功能224

9.1.4集成运算放大器的主要参数225

9.1.5理想集成运算放大器及其分析依据226

9.2放大电路中的负反馈227

9.2.1反馈的基本概念227

9.2.2负反馈的类型230

9.2.3负反馈对放大电路工作性能的影响234

9.2.4分立元器件放大电路中的负反馈237

9.3集成运算放大器在信号运算方面的应用238

9.3.1比例运算238

9.3.2加法运算240

9.3.3减法运算241

9.3.4微分运算242

9.3.5积分运算243

9.4集成运算放大器在信号处理方面的应用244

9.4.1有源滤波器244

9.4.2电压比较器248

9.5集成运算放大器在汽车电路中的应用250

9.5.1压阻式进气压力测量电路250

9.5.2蓄电池电压过低报警电路250

9.6Multisim14在集成运算放大电路中的应用251

9.6.1负反馈放大电路的仿真与分析251

9.6.2信号运算放大电路的仿真与分析254

习题256

第10章门电路和组合逻辑电路261

10.1数制和码制261

10.1.1数制261

10.1.2数制转换262

10.1.3码制264

10.1.4脉冲信号265

10.2基本逻辑门电路266

10.2.1逻辑门电路的基本概念266

10.2.2分立元器件构成的基本逻辑门电路267

10.2.3基本逻辑门电路的组合269

10.3TTL门电路271

10.3.1晶体管的开关特性271

10.3.2TTL与非门电路272

10.3.3TTL三态输出与非门电路274

10.4逻辑代数275

10.4.1逻辑代数运算法则275

10.4.2逻辑函数的表示方法278

10.4.3逻辑函数的化简280

10.5组合逻辑电路的分析和设计285

10.5.1组合逻辑电路的分析285

10.5.2组合逻辑电路的设计286

10.6加法器288

10.6.1半加器288

10.6.2全加器288

10.7编码器289

10.7.1二进制编码器290

10.7.2二十进制编码器290

10.8译码器和数字显示292

10.8.1二进制译码器292

10.8.2二十进制显示译码器294

10.9组合逻辑电路在汽车上的应用296

10.9.1汽车散热器水位过低报警器296

10.9.2汽车门锁控制电路297

10.9.3制动灯故障检测器297

10.10Multisim14在组合逻辑电路中的应用298

10.10.1组合逻辑电路的仿真与分析298

10.10.2加法器的仿真与分析299

10.10.3编码器的仿真与分析299

习题301

第11章触发器和时序逻辑电路305

11.1触发器305

11.1.1基本RS触发器305

11.1.2可控RS触发器308

11.1.3JK触发器310

11.1.4D触发器312

11.1.5触发器逻辑功能的转换314

11.2寄存器和移位寄存器315

11.2.1寄存器315

11.2.2移位寄存器316

11.3计数器318

11.3.1二进制计数器318

11.3.2十进制计数器321

11.3.3时序逻辑电路的分析323

11.4555定时器及其应用327

11.4.1555定时器327

11.4.2555定时器构成的单稳态触发器328

11.4.3555定时器构成的多谐振荡器330

11.5时序逻辑电路在汽车上的应用332

11.5.1数字转速表332

11.5.2转向灯控制电路333

11.5.3汽车刮水器间歇控制电路333

11.6Multisim14在时序逻辑电路中的应用334

11.6.1D触发器仿真与分析334

11.6.2计数器仿真与分析334

11.6.3555定时器仿真与分析336

习题338

第12章模拟量和数字量的转换343

12.1D/A转换器343

12.1.1倒T形电阻网络D/A转换器344

12.1.2权电流型D/A转换器345

12.1.3D/A转换器的主要技术指标346

12.2A/D转换器347

12.2.1A/D转换的一般工作过程347

12.2.2并行比较型A/D转换器349

12.2.3逐次比较型A/D转换器351

12.2.4A/D转换器的转换精度与转换速度353

12.3D/A和A/D转换器在汽车电路中的应用354

12.3.1汽车电子仪表显示系统354

12.3.2发动机电子控制单元354

12.4Multisim14在A/D和D/A转换电路中的应用355

习题356

参考文献358