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[摘 要]近年来,随着中国经济和科技水平的不断提高,人们的物质生活也不断丰富,国民购买力逐步提升,汽车已悄然走进寻常百姓家,成为人们日常出行的必备工具。以私家车为主的乘用车辆逐渐成为汽车市场的消费生力军,根据相关部门统计,2015年底我国汽车驾驶员人数已超过3.27亿人之多,以个人名义登记的私家车辆已有1.24亿,乘用车市场前景极为广阔。
[关键词]三极管;放大电路;汽车应用;分析
中图分类号:TN32;U463.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0036-01
1.三种基本放大电路
1.1 共发射极基本放大电路的静态分析
分压式偏置共发射极基本放大电路中,电路利用基极输入信号,并借由集电极输出,此时输入回路与输出回路的端口重合,发射极便成为两种回路的公共端。这一方式电路形成被称之为共发射极基本放大电路。该电路中运用了直流负反馈技术,以便使静态工作点达到稳定状态,同时防止静态工作点会因为温度的升高而产生浮动,从而扰乱了信号,使信号波形出现变化,导致波形失真,通过直流通路分析。
1.2 共基极电极基本放大电路的静态研究
共基极电极基本放大电路中,通过基极将信号输入,从发射极输出。与分压式偏置共发射极基本放大电路不同,共基极电极基本放大电路是以集电极作为公共端,因此将其称之为共基极电极基本放大电路。其运用电压串联负反馈技术,令输入电阻增大,输出电阻减小。
1.3 共基极基本放大电路的静态分析
共基极基本放大电路的电路结构图中,通过发射极将信号输入电路,之后再由集电极输出,此时,输入回路以及输出回路将基极作为电路公共端,该方式也被称为共基极基本放大电路。该电流所使用的是电流并联负反馈技术,输入电阻较小,相比之下,输出电阻则较大。观察共基极基本放大电路的直流通路可发现,其与共发射极基本放大电路的直流通路完全像同,因此两者的所使用的静态分析方法以及分析而得的结果也完全相同。
2.三种基本放大电路在生活中的具体用途
2.1 共发射极基本放大电路的具体特点及应用
共发射极基本放大电路能够大幅提高信号强度,其所放大的电压使之前的电压的数倍,令输出电压和输入电压成反相关系。输入电阻适当,输出电阻偏大,因此,在生活中部分含有多级的放大电路,其中间级基本都使用共发射极基本放大电路。人们日常所观看的电视机、收音机等电器内部电路中间级所使用的便是共发射级基本放大电路,以便将信号大幅提高,使电视机以及收音机的声音的音量及音质提高,满足人们的需求。以收音机为例,收音机通过传感器接受信号,之后令信号由基极通过,经共发射极基本放大电路处理后,通过执行机构如扬声器进行播放,从而使声音扩大。
2.2 共基极电极基本放大电路
共基極电极基本放大电路中,电压放大倍数较少,输入电压与输出电压方向相同。往往输出的电阻很小,而输入的电阻较大。因此,共基极电极基本放大电路也常常应用于电器当中。包含多级电路的电器往往将共基极电极基本放大电路作为输入级或输出级。电压在流入电路之后,通过共基极电极基本放大电路的处理,可以使电压更为稳定,从而提高放大电路的负载能力,并使各个电路之间的联系更为协调。除此以外,部分多级放大电路也将共基极电极基本放大电路作为缓冲级,利用其的特点,即能够将较高的输入电阻转换为较低的输出电阻,将共基极电极基本放大电路作为阻抗变换的工具,从而在多级电路中,某两级电路之间起到缓冲作用,使电路寿命更为长久,电器内部电路协调性更高。
3.三极管在汽车中的应用
3.1 汽车转向闪光器
当汽车行驶过程中,需要转向的时候,驾驶员通过拨动转向开关按钮,汽车转向闪光器便不停的闪动,以警示其他的车辆和行人汽车的转向方向。转向灯闪光是由闪光器所在的三极管多谐振荡电路来完成的,电路如图1所示。其电路工作的核心部分是由两个三极管VT1和VT2,4个电阻R1、R2、R3和R4,两个电容C1和C2构成的一个常见的完全对称的多谐振荡电路。在电路正常工作时,振荡信号开始从三极管VT2的集电极经过二极管VD和电阻R5输入到三极管VT3的基极,当输入的振荡信号为正点位时,三极管VT3处于饱和导通状态;当输入的振荡信号为负电位的时,二极管VD处于反向截止的状态,从而使得没有电信号输送到三极管VT3的基极,故其处于截止的状态。在这种条件下,若汽车左转时,驾驶员通过拨动左转开关按钮,左向转向灯就会随着三极管VT3的导通和截止不停的闪光。电路中的电阻R6充当着三极管VT3的负载电阻的作用,当汽车正常行驶不转向的时候,流经三极管VT3的电流就会通过电阻R6流回电源的负极。该汽车转向灯闪光器的振荡周期大约为0.8秒左右,振荡频率大约为每分钟75次左右,亮灭比例接近1:1。闪光清晰度较高,振荡频率稳定,使用寿命较长。
2.2 汽车电气搭铁探测器
当汽车在不同的道路上行驶的过程中,尤其是一些路况相对较差的道路,由于汽车车身发生严重颠簸、振动等不同情况的时候,很可能会导致汽车上一些电气线路与车体本身发生严重摩擦而使得绝缘层损坏的现象,从而可能引起电气线路发生搭铁短路的故障现象。该汽车电气搭铁探测器电路可以在完全不用拆解线路的情况下,方便而快捷的检测到搭铁短路故障所出现的准确的位置,为汽车的检测与维修提供非常有利的保障。在汽车电气搭铁线路发生短路后,在线路搭铁处将会产生短路电流,从而向四周发射出高次多谐波形信号,那么这个信号将会被由线圈和铁芯组成的电子传感器接收到,又在电子传感器中产生交替变换的电子信号。汽车电气搭铁探测器越是接近故障点的时候,电子传感器输出的信号强度越强,电子信号放大后在耳机上发出的声音越大,发光二极管发光的程度也越亮。所以,根据耳机声音的大小程度和发光二极管发光的明亮程度,即可迅速的找到发生短路故障的所在位置。
2.3 汽车电子转速表
随着汽车电子的不断发展,一些指针仪表已由电子仪表不断代替,汽车电子转速表就是一个典型的例子。该电路为有效利用电容充电放电产生的脉冲制作而成的汽车电子转速表的原理图。当汽车发动机正常运转的时候,电路中的分电器触电作周期性的打开闭合动作,其打开闭合的频率随着汽车发动机的转速的改变而改变,并成正比例的关系。
总结:随着汽车工业的不断发展,汽车智能化程度也在不断提升,而三极管放大电路在汽车电路中起到举足重轻的作用。比如汽车中的三极管闪光转向器、雨刮器间歇控制、电动汽油泵驱动、无触点三极管电喇叭、信号警报器等都是有三极管构成的多谐振荡放大电路来实现的。
参考文献
[1] 王雅娟.浅谈“三极管放大电路的研究”[J].数字技术与应用,2014(06):147.
[2] 张爱英.基于Multisim的三极管放大电路仿真分析[J].现代电子技术,2013,36(04):123-126.
[3] 张士文,殳国华,张峰.一种三极管共射放大电路的讨论[J].电气电子教学学报,2012,34(06):43-45.
[关键词]三极管;放大电路;汽车应用;分析
中图分类号:TN32;U463.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0036-01
1.三种基本放大电路
1.1 共发射极基本放大电路的静态分析
分压式偏置共发射极基本放大电路中,电路利用基极输入信号,并借由集电极输出,此时输入回路与输出回路的端口重合,发射极便成为两种回路的公共端。这一方式电路形成被称之为共发射极基本放大电路。该电路中运用了直流负反馈技术,以便使静态工作点达到稳定状态,同时防止静态工作点会因为温度的升高而产生浮动,从而扰乱了信号,使信号波形出现变化,导致波形失真,通过直流通路分析。
1.2 共基极电极基本放大电路的静态研究
共基极电极基本放大电路中,通过基极将信号输入,从发射极输出。与分压式偏置共发射极基本放大电路不同,共基极电极基本放大电路是以集电极作为公共端,因此将其称之为共基极电极基本放大电路。其运用电压串联负反馈技术,令输入电阻增大,输出电阻减小。
1.3 共基极基本放大电路的静态分析
共基极基本放大电路的电路结构图中,通过发射极将信号输入电路,之后再由集电极输出,此时,输入回路以及输出回路将基极作为电路公共端,该方式也被称为共基极基本放大电路。该电流所使用的是电流并联负反馈技术,输入电阻较小,相比之下,输出电阻则较大。观察共基极基本放大电路的直流通路可发现,其与共发射极基本放大电路的直流通路完全像同,因此两者的所使用的静态分析方法以及分析而得的结果也完全相同。
2.三种基本放大电路在生活中的具体用途
2.1 共发射极基本放大电路的具体特点及应用
共发射极基本放大电路能够大幅提高信号强度,其所放大的电压使之前的电压的数倍,令输出电压和输入电压成反相关系。输入电阻适当,输出电阻偏大,因此,在生活中部分含有多级的放大电路,其中间级基本都使用共发射极基本放大电路。人们日常所观看的电视机、收音机等电器内部电路中间级所使用的便是共发射级基本放大电路,以便将信号大幅提高,使电视机以及收音机的声音的音量及音质提高,满足人们的需求。以收音机为例,收音机通过传感器接受信号,之后令信号由基极通过,经共发射极基本放大电路处理后,通过执行机构如扬声器进行播放,从而使声音扩大。
2.2 共基极电极基本放大电路
共基極电极基本放大电路中,电压放大倍数较少,输入电压与输出电压方向相同。往往输出的电阻很小,而输入的电阻较大。因此,共基极电极基本放大电路也常常应用于电器当中。包含多级电路的电器往往将共基极电极基本放大电路作为输入级或输出级。电压在流入电路之后,通过共基极电极基本放大电路的处理,可以使电压更为稳定,从而提高放大电路的负载能力,并使各个电路之间的联系更为协调。除此以外,部分多级放大电路也将共基极电极基本放大电路作为缓冲级,利用其的特点,即能够将较高的输入电阻转换为较低的输出电阻,将共基极电极基本放大电路作为阻抗变换的工具,从而在多级电路中,某两级电路之间起到缓冲作用,使电路寿命更为长久,电器内部电路协调性更高。
3.三极管在汽车中的应用
3.1 汽车转向闪光器
当汽车行驶过程中,需要转向的时候,驾驶员通过拨动转向开关按钮,汽车转向闪光器便不停的闪动,以警示其他的车辆和行人汽车的转向方向。转向灯闪光是由闪光器所在的三极管多谐振荡电路来完成的,电路如图1所示。其电路工作的核心部分是由两个三极管VT1和VT2,4个电阻R1、R2、R3和R4,两个电容C1和C2构成的一个常见的完全对称的多谐振荡电路。在电路正常工作时,振荡信号开始从三极管VT2的集电极经过二极管VD和电阻R5输入到三极管VT3的基极,当输入的振荡信号为正点位时,三极管VT3处于饱和导通状态;当输入的振荡信号为负电位的时,二极管VD处于反向截止的状态,从而使得没有电信号输送到三极管VT3的基极,故其处于截止的状态。在这种条件下,若汽车左转时,驾驶员通过拨动左转开关按钮,左向转向灯就会随着三极管VT3的导通和截止不停的闪光。电路中的电阻R6充当着三极管VT3的负载电阻的作用,当汽车正常行驶不转向的时候,流经三极管VT3的电流就会通过电阻R6流回电源的负极。该汽车转向灯闪光器的振荡周期大约为0.8秒左右,振荡频率大约为每分钟75次左右,亮灭比例接近1:1。闪光清晰度较高,振荡频率稳定,使用寿命较长。
2.2 汽车电气搭铁探测器
当汽车在不同的道路上行驶的过程中,尤其是一些路况相对较差的道路,由于汽车车身发生严重颠簸、振动等不同情况的时候,很可能会导致汽车上一些电气线路与车体本身发生严重摩擦而使得绝缘层损坏的现象,从而可能引起电气线路发生搭铁短路的故障现象。该汽车电气搭铁探测器电路可以在完全不用拆解线路的情况下,方便而快捷的检测到搭铁短路故障所出现的准确的位置,为汽车的检测与维修提供非常有利的保障。在汽车电气搭铁线路发生短路后,在线路搭铁处将会产生短路电流,从而向四周发射出高次多谐波形信号,那么这个信号将会被由线圈和铁芯组成的电子传感器接收到,又在电子传感器中产生交替变换的电子信号。汽车电气搭铁探测器越是接近故障点的时候,电子传感器输出的信号强度越强,电子信号放大后在耳机上发出的声音越大,发光二极管发光的程度也越亮。所以,根据耳机声音的大小程度和发光二极管发光的明亮程度,即可迅速的找到发生短路故障的所在位置。
2.3 汽车电子转速表
随着汽车电子的不断发展,一些指针仪表已由电子仪表不断代替,汽车电子转速表就是一个典型的例子。该电路为有效利用电容充电放电产生的脉冲制作而成的汽车电子转速表的原理图。当汽车发动机正常运转的时候,电路中的分电器触电作周期性的打开闭合动作,其打开闭合的频率随着汽车发动机的转速的改变而改变,并成正比例的关系。
总结:随着汽车工业的不断发展,汽车智能化程度也在不断提升,而三极管放大电路在汽车电路中起到举足重轻的作用。比如汽车中的三极管闪光转向器、雨刮器间歇控制、电动汽油泵驱动、无触点三极管电喇叭、信号警报器等都是有三极管构成的多谐振荡放大电路来实现的。
参考文献
[1] 王雅娟.浅谈“三极管放大电路的研究”[J].数字技术与应用,2014(06):147.
[2] 张爱英.基于Multisim的三极管放大电路仿真分析[J].现代电子技术,2013,36(04):123-126.
[3] 张士文,殳国华,张峰.一种三极管共射放大电路的讨论[J].电气电子教学学报,2012,34(06):43-45.