本書結合新能源汽車的發展,對電子線路部分內容做了詳細的闡述。全書共14章,內容包括安全用電、電子元器件、焊接、電路基本概念與分析方法、半導體二極管及其應用、半導體三極管及其基本放大電路、功率放大電路、集成運算放大器及其應用、直流穩壓電源、三相交流電路、邏輯門電路、組合邏輯電路、時序邏輯電路、模數數模轉換器和存儲器、通信系統和GPS。每章都以任務形式明確地給出了知識結構和基礎知識,并在此基礎上進行了應用性分析。
本書適合高等院校汽車、電子、電氣、通信、計算機等專業作為教材或輔助教材,也可供高職、自學考試、技術培訓及其他人員學習電子線路參考使用。
國家新能源汽車產業規劃2015-2020從數量上給出了未來新能源汽車銷量增長的明確目標,制定了一系列補貼優惠的扶持政策,從國家戰略層面賦予了新能源汽車產業大力發展的*高度,體現了其堅定的決心和態度。預計到2020年前新能源汽車產量將會保持大約40%的年復合增速。
新能源汽車,在進入2016年迎來了黃金發展期。據媒體調查統計數據顯示,消費者對新能源汽車的接受度不低,有意向購買的消費者所占比例過半。而在調查數據中,新能源車的電池性能等是消費者*擔憂的問題。新能源汽車作為一個全新的領域,電池是新能源車制造的關鍵環節,無線充電則會是行業發展的大勢所趨。
一個產業的發展,離不開產業鏈的相互相承。一個環節的技術革新,將會是行業的顛覆性變革。在市場加速發展、消費者愈發關注的背景下,新能源汽車在電池、電機及電控技術等方面急需突破瓶頸,而這與電子技術的創新發展有著密不可分的關系。因此,實現與電子技術的融合創新才是新能源汽車發展的硬道理。
《汽車電路與電子技術基礎(任務驅動版)》結合新能源汽車的發展,將電子線路部分內容進行了制定編寫。全書共14章。內容包括:安全用電、電子元器件、焊接、電路基礎概念與分析方法、半導體二極管及其應用、半導體三極管及其基本放大電路、功率放大電路、集成運算放大器及其應用、直流穩壓電源、三相交流電路、邏輯門電路、組合邏輯電路、時序邏輯電路、模數 數模轉換器和存儲器、通信系統和GPS。每章都以任務形式明確的給出了知識結構和基礎知識,并在此基礎上進行了深入分析。
《汽車電路與電子技術基礎(任務驅動版)》以任務驅動式教學法為全書主線,以培養學生應用能力和操作技能為目標,力求通過實用、有效、夠用的項目教學模塊的實施,達到提高學生的基礎知識理解能力、專業技術實踐能力和綜合技術應用能力的目的。《汽車電路與電子技術基礎(任務驅動版)》刪除了單純的理論推導,保留了基本的、基礎的教學內容,使理論內容真正做到必需、夠用、實用。同時,將理論知識的講授、課內討論、作業與技能訓練有機結合。實踐性教學環節的課時超過總課時的40%,使學生既有一定的理論基礎,又具有較強的動手能力。通過理論聯系實際,讓學生在實踐操作過程中獲得成果的喜悅,從而激發起他們學習的熱情和興趣。
《汽車電路與電子技術基礎(任務驅動版)》適合高等院校汽車、電子、電氣、通信、計算機等專業學生作為學習教材、輔助教材,也可供高職、自學考試、技術培訓及其他人員學習電子線路參考使用。
前言
新能源汽車是指除使用汽油、柴油發動機驅動之外所有其他動力源汽車,
包括燃料電池汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能
汽車等,綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、
新結構的汽車,其廢氣排放量比較低。新能源汽車的開發和使用有效解決了交通能源重消耗
的問題,實現低碳經濟可持續發展。
《節能與新能源汽車產業發展規劃(20122020年)》從數量上給出了未來新能源汽車銷量增長的明確
目標,制定了一系列補貼優惠的扶持政策,從國家戰略層面賦予了新能源汽車產業大力發展
的絕對高度,體現了其堅定的決心和態度。預計到2020年前新能源汽車產量將會保持大約
40%的年復合增速。
新能源汽車在2016年迎來了黃金發展期。據媒體調查統計數據顯示,消費者對
新能源汽車的接受度不低,有意向購買的消費者所占比例過半。而在調查數據中,新能源車
的電池性能等是消費者最擔憂的問題。新能源汽車作為一個全新的領域,電池是新能源車制
造的關鍵環節,無線充電則會是行業發展的大勢所趨。一個產業的發展,離不開產業鏈各環節的相
互支撐。一個環節的技術革新,有可能帶來行業的顛覆性變革。在市場加速發展、消費者愈發關
注的背景下,新能源汽車在電池、電機及電控技術等方面急需突破瓶頸,而這與電子技術的
創新發展有著密不可分的關系。因此,實現與電子技術的融合創新是新能源汽車發展的硬
道理。
本書以任務驅動式教學法為全書主線,以培養學生應用能力和操作技能為目標,力
求通過實用、有效、夠用的項目教學模塊的實施,達到提高學生的基礎知識理解能力、專業
技術實踐能力和綜合技術應用能力的目的。本書刪除了單純的理論推導,保留了基本的、基
礎的教學內容,使理論內容真正做到必需、夠用、實用。同時,將理論知識的講授、課
內討論、作業與技能訓練有機結合。實踐性教學環節的課時超過總課時的40%,使學生既
有一定的理論基礎,又具有較強的動手能力。通過理論聯系實際,讓學生在實踐操作過程中
獲得可喜的成果,從而激發起他們學習的熱情和興趣。
本書內容作為新能源汽車電子技術的基礎知識,全面而完整地介紹了模擬電子技術和數
字電子技術的基本知識。本書主要內容包括15章。其中第1~3章主要介
紹在工程操作中要了解掌握的安全用電、電子元器件和焊接等知識; 第4~10章
主要介紹電路基本概念與分析方法,模擬電子電路和三相交流電等知識; 第11~
15章主要介紹數字電子電路和通信系統及GPS等知識。
本書主要研究電工電子器件和電工電子電路的基本工作原理及其應用。通過對本書內容
的學習,使非電類專業的學生獲得電工電子技術必要的基本理論、基本知識和基本技能,培
養學生分析電工電子電路和初步設計電工電子電路的能力,為后續課程以及從事與本專業有
關的工程技術打下堅實的基礎。尤其是為從事新能源汽車開發、維修等研究工作的人員提供
了電子技術相關知識的理論保障。
本書第1章安全用電,主要介紹了如何規范操作,實施觸電防護,以及在用電過程中
應注意的電氣安全事項。第2章電子元器件,主要介紹了電阻、電位器、電容和電感等基
本電子元件的型號、種類、功能及檢測方法。第3章焊接,主要介紹了焊接的條件、要求、
方法和技術,以及怎樣處理在焊接過程中出現的問題。第4章電路基本概念與分析方法,
主要介紹了電路模型、電路中的物理量和測量方法及電路分析方法。第5章半導體二極管
及其應用,主要介紹了二極管基礎知識、二極管的識別與檢測及二極管電路的應用。第6章
半導體三極管及其基本放大電路,主要介紹了三極管基礎知識、三極管的識別與檢測、三極管
構成的基本放大電路的分析與應用及基本放大電路的安裝與調試。第7章功率放大電路,
主要介紹了前置放大電路的制作、負反饋在放大電路中的應用及功率放大電路。第8章集
成運算放大器及其應用,主要介紹了集成運算放大器的基礎知識及集成運算放大器在模擬信
號運算、波形產生、信號處理等方面的應用及倒車報警電路的制作。第9章直流穩壓電
源,主要介紹了直流穩壓電源的組成、三端集成穩壓電源的制作與調試、開關型直流穩壓電源
的分析和充電/穩壓兩用電源的制作與調試。第10章三相交流電路,主要介紹了三相電源及連
接、三相電路的分析計算及三相交流電路的測量。第11章邏輯門電路,主要介紹了TTL和
CMOS兩大類的基本門、復合門、集成邏輯門電路等。第12章組合邏輯電路,主要介紹了
組合邏輯電路的分析和設計方法及常用集成組合邏輯芯片的應用。第13章時序邏輯電路,主
要介紹了觸發器類型、時序邏輯電路的分析和設計方法、集成計數器、寄存器及555定時器
的應用。第14章A/D、D/A和存儲器,主要介紹了數模、模數轉換器和存儲器的分類與應
用。第15章通信系統簡介,主要介紹了常用汽車總線、汽車中的傳感器應用及GPS等知識。
本書第4~10章由劉芬編寫,第1~3章、第11~15章由郭穎編寫。郭穎負責全書的統稿
和定稿。本書的全稿由李小鵬教授審閱,他提出的許多建設性意見,對提高本書質量有很大
幫助。感謝在本書編寫過程中給予幫助和支持的各位同仁。本書主要參考了下列教材:
(1) 康華光主編的《電子技術基礎》;
(2) 閻石主編的《數字電子技術基礎》;
(3) 李瀚蓀主編的《電路分析基礎》。
在此對上述教材及其他相關教材和教學參考書的作者表示感謝。
由于編者水平有限,加之時間倉促,書中難免有疏漏和不妥之處,敬請讀者批評指正。
編者
2018年6月于天津職業技術師范大學
目錄
第1章安全用電
1.1任務1: 觸電防護
1.1.1直接觸電防護
1.1.2間接觸電防護
1.1.3觸電急救
1.2任務2: 電氣安全
1.2.1電氣線路安全
1.2.2用電設備安全
1.2.3事故急救
自測題
第2章電子元器件
2.1任務1: 電阻器的識別與檢測
2.1.1電阻的型號命名方法
2.1.2電阻器的種類和特點
2.1.3電阻器的規格和參數
2.1.4檢測方法與經驗
2.2任務2: 電位器的識別與檢測
2.2.1電位器的功能和特點
2.2.2電位器的種類
2.2.3電位器的主要參數
2.3任務3: 電容器的識別與檢測
2.3.1電容器的結構和特點
2.3.2電容器的種類
2.3.3電容器檢測的一般方法
2.4任務4: 電感器的識別與檢測
2.4.1電感器的種類
2.4.2電感器的主要參數
2.4.3常用電感器
2.4.4變壓器
2.4.5電感器的檢測
自測題
第3章焊接
3.1焊接的條件及要求
3.2手工焊接方法
3.3任務1: 直插型元件與貼片型元件焊接技術的技巧
3.3.1直插型元件
3.3.2貼片型元件
3.4拆焊技術
3.5任務2: 焊接問題的處理
3.5.1手工焊接常見的不良現象及原因分析
3.5.2焊接過程中的注意事項
自測題
第4章電路基本概念與分析方法
4.1任務1: 認識電路及電路模型
4.1.1電路及其作用
4.1.2電路模型
4.1.3斷路、短路汽車電氣設備線路常見故障
4.2任務2: 電路中的基本物理量及其測量
4.2.1電流
4.2.2電壓
4.2.3電動勢
4.2.4功率
4.3任務3: 基爾霍夫定律及其實驗驗證
4.3.1幾個相關概念
4.3.2基爾霍夫電流定律(KCL)
4.3.3基爾霍夫電壓定律(KVL)
4.3.4電阻的串聯、并聯
4.3.5基爾霍夫定律的實驗驗證
4.4任務4: 電路基本分析方法
4.4.1結點電壓法
4.4.2疊加定理及其實驗驗證
4.4.3電壓源和電流源的等效變換
4.4.4戴維南定理及其實驗驗證
自測題
第5章半導體二極管及其應用
5.1任務1: 二極管基礎知識認知
5.1.1半導體二極管
5.1.2特殊二極管
5.2任務2: 二極管的識別與檢測
5.2.1半導體分立器件的型號命名方法
5.2.2二極管的檢測
5.2.3質量考核
5.3任務3: 二極管電路的應用
5.3.1整流電路
5.3.2濾波電路
5.3.3限幅電路
5.3.4穩壓電路
5.3.5二極管邏輯信號電路
自測題
第6章半導體三極管及其基本放大電路
6.1任務1: 三極管基礎知識認知
6.1.1結構和類型
6.1.2三極管的電流放大原理
6.1.3三極管的特性曲線
6.1.4三極管主要參數及其溫度影響
6.1.5特殊三極管
6.2任務2: 三極管的識別與檢測
6.2.1三極管的識別
6.2.2三極管的檢測
6.3任務3: 基本放大電路的分析與應用
6.3.1共射放大電路的組成及其分析
6.3.2共基極和共集電極放大電路的組成及特點
6.3.3三極管放大電路的基本分析方法
6.4任務4: 基本放大電路的安裝和調試
6.4.1實訓目的和器材
6.4.2實訓內容
自測題
第7章功率放大電路
7.1任務1: 前置放大電路的制作
7.1.1多級放大電路的組成和動態分析
7.1.2多級放大電路的制作和調試
7.2任務2: 負反饋在放大電路中的應用
7.2.1反饋的類型與判斷
7.2.2負反饋對放大電路性能的影響
7.2.3負反饋放大電路性能測試
7.3任務3: 功率放大電路
7.3.1功率放大電路的性能要求與分類
7.3.2乙類互補對稱功率放大電路
7.3.3甲乙類互補對稱功率放大電路
7.3.4功率放大電路的應用IGBT的驅動電路
自測題
第8章集成運算放大器及其應用
8.1任務1: 認識集成運算放大器
8.1.1集成運算放大器的組成及其特點
8.1.2集成運放工作的兩個區域
8.1.3集成運放的發展與選用
8.2任務2: 集成運算放大器的基本單元電路
8.2.1集成運放中的電流源電路
8.2.2差分放大電路
8.3任務3: 集成運算放大器在模擬信號運算方面的應用
8.3.1基本運算電路
8.3.2集成運放的檢測及其應用舉例
8.4任務4: 集成運放在波形產生方面的應用
8.4.1集成運算放大器構成的電壓比較器
8.4.2矩形波產生電路
8.4.3低頻正弦波產生電路
8.5任務5: 集成運放在信號處理方面的應用
8.5.1電壓電流轉換電路
8.5.2精密整流電路
8.6任務6: 倒車報警電路的制作與調試
8.6.1電路及工作過程
8.6.2電路連接與調試
8.6.3質量考核
自測題
第9章直流穩壓電源
9.1任務1: 直流穩壓電源
9.1.1組成概述
9.1.2集成穩壓器
9.2任務2: 三端集成穩壓電源的制作與調試
9.2.1固定輸出的三端集成穩壓器組成的穩壓電源安裝與調試
9.2.2可調輸出的三端集成穩壓器組成的穩壓電源安裝與調試
9.2.3質量考核
9.3任務3: 開關型直流穩壓電源的分析
9.3.1開關型直流穩壓電源的組成與特點
9.3.2并聯型開關穩壓電源及其應用
9.3.3串聯型開關穩壓電源
9.4任務4: 充電/穩壓兩用電源的制作與調試
9.4.1電路原理
9.4.2制作與調試過程
自測題
第10章三相交流電路
10.1任務1: 三相電源及連接
10.1.1三相電源
10.1.2三相電源的連接
10.2任務2: 三相電路的分析計算
10.2.1三相負載的Y形連接
10.2.2三相負載的△形連接
10.2.3三相電路的功率
10.3任務3: 三相交流電路的測量
10.3.1測量原理
10.3.2測量任務
10.3.3注意事項
自測題
第11章邏輯門電路
11.1基本門電路
11.2復合門電路
11.3其他邏輯門
11.4集成電路邏輯門
11.5任務1: TTL邏輯門電路的分類和檢測
11.6任務2: CMOS邏輯門電路的分類和檢測
11.7常用集成邏輯門型號分類
自測題
第12章組合邏輯電路
12.1任務1: 組合邏輯電路的分析和設計方法
12.1.1組合邏輯電路的分析
12.1.2組合邏輯電路的設計
12.1.3競爭冒險
12.2任務2: 集成芯片的應用
12.2.1算術運算電路
12.2.2編碼器
12.2.3譯碼器
12.2.4數據選擇器和數據分配器
12.3常用集成芯片型號表
自測題
第13章時序邏輯電路
13.1任務1: 觸發器類型
13.1.1基本RS觸發器
13.1.2JK觸發器
13.1.3D觸發器
13.1.4T觸發器和T觸發器
13.2時序邏輯電路
13.2.1時序電路的分類
13.2.2時序電路的分析
13.2.3同步時序電路的設計
13.3任務2: 計數器與寄存器的應用
13.3.1計數器
13.3.2寄存器
13.4任務3: 555應用電路
13.4.1555定時器的電路結構與工作原理
13.4.2汽車尾燈控制電路
13.5常用集成芯片型號表
自測題
第14章D/A轉換器、A/D轉換器和存儲器
14.1任務1: D/A轉換器和A/D轉換器
14.1.1D/A轉換器
14.1.2A/D轉換器
14.2任務2: 存儲器的分類與應用
14.2.1存儲器分類
14.2.2隨機存取存儲器
14.2.3只讀存儲器
14.2.4常用存儲器芯片
自測題
第15章汽車通信系統簡介
15.1任務1: 常用汽車總線簡介
15.1.1車載網絡的分類
15.1.2常用車載網絡簡介
15.1.3車載網絡的應用
15.1.4汽車總線系統的發展趨勢
15.2任務2: 汽車中的傳感器應用
15.2.1汽車傳感器的分類
15.2.2傳感器的結構與特性
15.2.3汽車傳感器的應用
15.2.4汽車傳感器的發展趨勢
15.3任務3: 汽車中的GPS簡介
15.3.1導航技術的發展
15.3.2GPS在汽車中的應用
自測題
參考文獻