《汽車電子技術/普通高等教育“十二五”規劃教材·汽車類高端技能人纔實用教材》主要介紹汽車電子技術的相關知識,包含數字電路和模擬電路兩部分。主要內容有半導體的基礎知識,放大電路的特點和分析方法以及在汽車電路上的應用,震蕩電路的産生和特點,直流穩壓電源的組成、特點和運用,數字電路的基本知識、邏輯運算的法則,基本門電路的組成、特點以及集成邏輯門電路的性能特點和相關運用,觸發器的工作原理和特點,組閤邏輯的電路和時序邏輯電路的分析方法和設計方法,以及常用邏輯電路的原理、特點和它們在汽車上的相關應用。
模擬電子部分
第1章 基礎知識
1.1 半導體知識簡介
1.1.1 半導體材料的導電性能
1.1.2 PN結及其特性
1.2 半導體二極管及其應用
1.2.1 二極管的結構與特性
1.2.2 二極管的命名(國産命名)
1.2.3 二極管的主要參數
1.2.4 溫度對二極管的影響
1.2.5 二極管的檢測
1.2.6 特殊二極管
1.2.7 二極管在汽車上的應用
1.3 半導體三極管及其應用
1.3.1 三極管的結構與分類
1.3.2 三極管的電流放大作用
1.3.3 三極管的伏安特性麯綫
1.3.4 三極管的主要參數
1.3.5 溫度對三極管特性的影響
1.3.6 三極管的檢測
1.3.7 復閤三極管
1.3.8 三極管在汽車上的應用
1.4 場效應管
1.4.1 結型場效應管
1.4.2 絕緣柵型場效應管
1.4.3 應用注意事項
1.5 特殊晶體管及應用
1.5.1 晶閘管
1.5.2 光電三極管與光電耦閤器
1.5.3 特殊三極管在汽車上的應用
本章小結
習題1
第2章 放大電路
2.1 基本放大電路的組成及工作原理
2.1.1 放大電路的組成與習慣畫法
2.1.2 放大電路的工作原理
2.2 放大電路的分析方法
2.2.1 直流通路和交流通路
2.2.2 放大電路的分析
2.2.3 靜態工作點對輸齣波形失真的影響
2.3 工作點穩定的偏置電路
2.3.1 固定偏置電路
2.3.2 分壓式偏置電路
2.4 多級放大電路
2.4.1 級間耦閤方式
2.4.2 耦閤對信號傳輸的影響
2.5 放大電路負反饋
2.5.1 反饋的基本概念
2.5.2 反饋的分類
2.5.3 反饋的判斷
2.5.4 負反饋的四種基本形式
2.5.5 負反饋對放大電路性能的影響
2.6 功率放大器
2.6.1 功率放大器的技術要求
2.6.2 功率放大器的類型
2.6.3 集成功率放大器
2.7 差動放大器
2.7.1 直流放大器及直接耦閤放大中存在的問題
2.7.2 基本差動放大器
2.7.3 典型的差動放大電路
2.8 集成運算放大器
2.8.1 集成運放的外形結構及符號
2.8.2 集成運算放大器內部組成原理
2.8.3 集成運放的主要參數
2.8.4 集成運放的應用
2.8.5 集成運放在汽車上的應用
本章小結
習題2
第3章 振蕩電路
3.1 振蕩的基本概念
3.1.1 自激振蕩條件
3.1.2 正弦波振蕩電路的組成
3.2 RC振蕩器
3.2.1 RC橋式振蕩器
3.2.2 RC移相式振蕩器
3.3 LC振蕩器
3.3.1 LC並聯諧振的選頻特性
3.3.2 變壓器反饋式LC振蕩電路
3.3.3 電感三點式LC振蕩器
3.3.4 電容三點式LC振蕩器
3.4 石英晶體振蕩電路
3.4.1 石英晶體的諧振特性
3.4.2 石英晶體振蕩電路
3.5 振蕩電路在汽車上的應用
本章小結
習題3
第4章 直流穩壓電源
4.1 整流電路
4.1.1 半波整流電路
4.1.2 中間抽頭式全波整流電路
4.1.3 橋式全波整流電路
4.1.4 單相倍壓整流電路
4.2 濾波電路
4.2.1 電容濾波電路
4.2.2 電感濾波器
4.2.3 RC濾波器與LC濾波器
4.2.4 電子濾波器
4.3 穩壓電路
4.3.1 矽穩壓管穩壓電路
4.3.2 三極管穩壓電路(帶有直流負反饋)
4.4 單片式、三端集成穩壓電路
4.5 穩壓電路在汽車上的應用
習題4
附錄 半導體分立器件型號命名方法
數字電路部分
第5章 數字電路的基本知識
5.1 數字信號和數字電路
5.1.1 模擬信號和數字信號
5.1.2 數字信號的主要參數
5.1.3 數字電路特點
5.2 數製和編碼
5.2.1 二進製數的錶示
5.2.2 數製轉換
5.2.3 8421BCD碼
本章小結
習題5
第6章 邏輯代數
6.1 邏輯代數的基本概念
6.1.1 邏輯變量與邏輯函數
6.1.2 基本邏輯運算
6.1.3 復閤邏輯運算
6.1.4 邏輯函數與真值錶
6.1.5 邏輯函數的相等
6.2 邏輯代數的基本定律和基本規則
6.2.1 邏輯代數的基本定律
6.2.2 邏輯代數的基本規則
6.3 邏輯函數的代數法化簡
6.3.1 化簡的意義和最簡的概念
6.3.2 代數法化簡
6.4 邏輯函數的卡諾圖法化簡
6.4.1 邏輯函數的最小項
6.4.2 卡諾圖
6.4.3 利用卡諾圖化簡邏輯函數
6.4.4 具有無關項的邏輯函數的化簡
本章小結
習題6
第7章 基本邏輯門電路
7.1 簡單邏輯門電路
7.2 復閤邏輯門電路
習題7
第8章 集成邏輯門電路
8.1 TTL門電路
8.1.1 TTL與非門
8.1.2 TTL門電路的其他類型
8.1.3 TTL集成邏輯門電路産品係列
8.2 CMOS門電路
8.2.1 常見的CMOS門電路
8.2.2 CMOS集成邏輯門電路産品係列
8.2.3 多餘輸入端的處理
本章小結
習題8
第9章 組閤邏輯電路
9.1 組閤邏輯電路的分析方法和設計方法
9.1.1 組閤邏輯電路的分析方法
9.1.2 組閤邏輯電路的設計
9.2 編碼器
9.2.1 二進製編碼器
9.2.2 優先編碼器
9.3 譯碼器
9.3.1 二進製譯碼器
9.3.2 集成譯碼器
9.3.3 顯示譯碼器
9.4 數據選擇器和數據分配器
9.4.1 數據選擇器
9.4.2 數據分配器
9.4.3 數據選擇器在汽車上的應用
9.5 數值比較器
9.5.1 數值比較器的定義及功能
9.5.2 集成數字比較器
9.6 加法器
9.6.1 半加器
9.6.2 全加器
9.7 組閤邏輯電路中的競爭與冒險現象
本章小結
習題9
第10章 觸發器
10.1 基本RS觸發器
10.2 同步觸發器
10.2.1 同步 RS觸發器
10.2.2 同步D觸發器
10.3 主從觸發器
10.3.1 主從RS觸發器
10.3.2 主從JK觸發器
10.3.3 主從T觸發器和T′觸發器
10.4 邊沿觸發器
本章小結
習題10
第11章 時序邏輯電路
11.1 時序邏輯電路的分析
11.1.1 時序邏輯電路的分析方法
11.1.2 同步時序電路分析舉例
11.1.3 異步時序電路分析舉例
11.2 計數器
11.2.1 同步計數器
11.2.2 異步計數器
11.3 寄存器
11.3.1 並行數據寄存器
11.3.2 移位數據寄存器
11.3.3 移位寄存器應用
11.4 555定時器及其應用
11.4.1 555定時器
11.4.2 555定時器的應用舉例
本章小結
習題11
參考文獻
隨著汽車工業的高速發展,電子技術在汽車工業中的運用越來越廣泛和深入。藉助於現代電子技術和自動控製技術,不但可以有效提高汽車的動力性、安全舒適性、節能環保性能,更提高瞭汽車的控製能力,自診斷能力等,電子技術的運用貫穿在汽車的設計、生産和維修的各個環節中,促進瞭汽車工業的發展。
汽車電子技術是汽車及其相關專業的一門重要的專業基礎課程,為汽車類其他後續課程的學習打下堅實的基礎。
為瞭加強學生的理解,體現電子技術在汽車上的應用,我們結閤瞭近年的教學實踐經驗,遵循深入簡齣,理論聯係實際的原則,在內容安排上減少瞭大量的公式推導和計算,使內容通俗易懂,降低瞭知識的難度;同時結閤汽車專業知識,增加瞭一些常見電子電路及其元器件在汽車控製電路中的應用實例,提高學生的興趣。
本書主要內容有半導體的基礎知識,放大電路的特點和分析方法以及在汽車電路上的應用,震蕩電路的産生和特點,直流穩壓電源的組成、特點和運用,數字電路的基本知識、邏輯運算的法則,基本門電路的組成、特點以及集成邏輯門電路的性能特點和相關運用,觸發器的工作原理和特點,組閤邏輯的電路和時序邏輯電路的分析方法和設計方法,以及常用邏輯電路的原理、特點和它們在汽車上的相關應用。
本書可作為汽車工程類高職高專的教材,適用於汽車電子技術專業、汽車檢測與維修專業、汽車運用與維修專業、新能源汽車方嚮等專業學生學習,也可作為汽車類工程技術人員、中等職業學校電子專業和汽車專業教師的參考書。
本書由西安汽車科技職業學院高級工程師李勇擔任主審,講師李鵬偉、張莉莉擔任主編。第1章和第5章由薛榮輝老師編寫,第2章和第6章由王新潔老師編寫,第3章和第8章由張莉莉老師編寫,第4章和第7章由程小衛老師編寫,第9、10、11章由李小樣老師編寫。
本書在編寫過程中參閱和引用瞭大量的相關文獻資料,在此錶示衷心的感謝。
歡迎廣大讀者對書中存在的誤漏和不足之處提齣批評指正,交流討論,以便我們改正提高。
這部《汽車電子技術》在我心目中的地位,簡直可以用“啓濛之書”來形容。我一直對汽車這個龐然大物充滿瞭好奇,但每次看到那些復雜的綫路圖和各種電子元件時,都感到望而卻步。這本教材的齣現,恰好填補瞭我知識上的空白。它並非簡單地羅列概念,而是從最基礎的原理講起,比如半導體的基本特性,然後層層遞進,講解瞭各種傳感器的工作原理,像是發動機的進氣壓力傳感器、氧傳感器,以及ABS係統的輪速傳感器等等。書中對這些傳感器的結構、工作方式以及它們在整車控製中的作用都進行瞭詳盡的闡述。我尤其喜歡其中關於執行器部分的內容,比如電噴發動機的噴油嘴、點火綫圈,以及電子節氣門等,作者通過圖文並茂的方式,讓我清晰地理解瞭它們是如何接收ECU的指令,並轉化為實際動作的。更讓我印象深刻的是,教材中還穿插瞭不少實際案例分析,比如某個常見的故障現象,是如何通過分析相關電子元件的信號來定位和排除的。這讓我感覺學到的知識是活生生的,能夠解決實際問題,而不是枯燥的理論。書中的語言風格雖然是教材,但並不顯得生硬,反而充滿瞭引導性,讓我在閱讀過程中不斷産生思考,並嘗試去聯係自己對汽車的實際觀察。我常常在想,那些我們平時習以為常的汽車功能,比如平穩的怠速、精準的加速,背後竟然隱藏著如此精密的電子控製係統。這本書讓我對汽車的認識,從一個單純的交通工具,升華為一個集機械、電子、信息技術於一體的復雜智能係統。它不僅讓我瞭解瞭“是什麼”,更讓我理解瞭“為什麼”和“怎麼做”。
評分這本書給瞭我一種“豁然開朗”的感覺,尤其是在理解汽車內部信息是如何傳遞和處理的方麵。我一直對汽車的“智能”感到好奇,為什麼現在汽車能夠實現那麼多先進的功能,比如自動泊車、自適應巡航等。在閱讀瞭《汽車電子技術》之後,我纔明白,這一切都離不開背後龐大而復雜的電子控製網絡。書中對車身電子控製係統(BMS)、車架電子控製係統(Chassis Control System)以及動力總成電子控製係統(Powertrain Control System)等不同領域的電子技術進行瞭深入的講解。我最感興趣的是關於汽車網絡通信的部分,特彆是LIN總綫和FlexRay總綫等,這些通信協議的特點和應用場景。作者通過清晰的圖示和案例,讓我理解瞭為什麼需要不同的通信總綫,以及它們各自的優勢和局限性。例如,LIN總綫適用於一些簡單的、數據量不大的控製,而FlexRay則能夠提供更高的數據傳輸速率和更好的容錯性。這種對汽車電子係統“骨架”和“神經係統”的清晰闡釋,讓我對現代汽車的整體架構有瞭全新的認識。我不再僅僅看到汽車的“外在錶現”,而是能夠想象其“內在運作”的精妙。
評分這本書的另一大亮點在於其內容的“前沿性”。雖然是一本教材,但它並沒有停留在過時的技術上,而是緊跟汽車行業的發展步伐,對一些新興的電子技術也進行瞭介紹。我特彆關注瞭書中關於ADAS(高級駕駛輔助係統)的章節,雖然篇幅不可能是最詳細的,但它為我勾勒齣瞭ADAS係統的基本框架,比如攝像頭、雷達、超聲波傳感器等是如何協同工作的,以及它們在實現車道保持、自動緊急製動等功能中所起到的作用。這讓我對未來的汽車技術發展充滿瞭期待。此外,書中還對汽車的電氣化和智能化趨勢進行瞭初步的探討,讓我瞭解到電動汽車和混閤動力汽車在電子控製方麵與傳統燃油車的主要區彆,以及未來汽車電子技術將如何進一步推動汽車的智能化發展。這種對未來的展望,讓我感覺這本書不僅僅是學習過去和現在,更是為我指明瞭未來的學習方嚮。它讓我意識到,汽車電子技術是一個不斷發展和創新的領域,需要持續的學習和關注。
評分這本書給我帶來的最深刻的感受,是它在技術深度和廣度上都做得非常到位。我之前也看過一些關於汽車電子的書籍,但很多都停留在比較錶麵的介紹,或者過於專注於某個單一的領域,比如隻講發動機控製,或者隻講車身電子。而這本《汽車電子技術》,則像是一張全景圖,將整個汽車的電子係統囊括其中。從最初的供電係統,到發動機管理係統、變速器控製係統,再到車身電子控製係統,甚至還觸及瞭安全係統(如ABS、ESP)和舒適性係統(如空調、音響)。書中對每一個子係統都進行瞭詳細的剖析,不僅僅是簡單介紹其功能,更深入到其內部的硬件組成、軟件邏輯和通信協議。我特彆關注瞭CAN總綫通信部分,作者用大量篇幅講解瞭CAN協議的幀格式、仲裁機製以及在汽車網絡中的應用,這讓我對汽車內部各控製單元之間如何高效、可靠地進行信息交換有瞭更清晰的認識。此外,書中還對一些新興的汽車電子技術,如ADAS(高級駕駛輔助係統)中的一些基礎原理也進行瞭初步的介紹,雖然不是重點,但足以讓我窺見未來汽車技術的發展方嚮。這種全方位的覆蓋,讓我能夠構建一個整體性的汽車電子知識框架,不再局限於零散的知識點。它就像是一個優秀的嚮導,帶領我穿越汽車電子的各個角落,並且在每一個地方都停留得足夠長,讓我能夠深入瞭解。
評分在我看來,這本書的“邏輯嚴謹”和“結構清晰”是其作為一本高端教材的突齣特點。它並非是一本隨意的知識匯編,而是一個經過精心設計和組織的知識體係。從基礎的電子元件到復雜的控製係統,再到各種通信協議和應用,每一個章節的安排都顯得水到渠成,層層遞進。書中對每一個概念的定義都非常準確,對每一個原理的闡述都力求清晰和嚴謹。我特彆喜歡書中對於一些容易混淆的概念的辨析,比如傳感器和執行器的區彆,主動安全係統和被動安全係統的區分等,作者都進行瞭詳細的解釋,避免瞭讀者的睏惑。而且,書中引用瞭大量的專業術語,但都配有詳實的解釋,或者在後續的章節中進行進一步的闡述,讓我能夠逐步理解和掌握這些專業知識。這種嚴謹的學術態度,讓我對書中的內容充滿瞭信任感。它就像是給我提供瞭一個堅實可靠的知識基石,讓我能夠在這個基礎上,進一步去探索更深層次的汽車電子技術。
評分我非常欣賞這本書的編排邏輯和內容呈現方式,它充分考慮瞭讀者的學習習慣和認知規律。開篇並沒有直接拋齣晦澀難懂的理論,而是先從汽車電子技術在現代汽車中的重要性以及發展曆程講起,這為我建立瞭一個宏觀的認識,激發瞭我進一步學習的興趣。隨後,教材進入到具體的技術講解,但並非一上來就深入細節,而是先從基礎的電子元器件講起,比如二極管、三極管、集成電路的基本功能,以及它們在汽車中的應用。這種“打地基”的方式,讓我即使對電子技術基礎不紮實,也能逐步跟上。之後,再根據汽車的不同係統,如點火係統、燃油噴射係統、製動防抱死係統等,詳細講解其電子控製原理和關鍵部件。書中大量采用的彩色插圖和錶格,極大地增強瞭內容的直觀性,很多復雜的原理圖,通過彩色標注和清晰的綫條,變得易於理解。而且,每章的末尾都附有思考題和習題,這不僅是對所學知識的鞏固,更是對我提齣挑戰,促使我去主動思考和應用。我常常在完成一章的學習後,會嘗試著去解答習題,如果遇到睏難,就會迴頭重新閱讀相關的章節,這樣就形成瞭一個良性的學習循環。這本書不僅僅是知識的傳遞,更是一種學習方法的引導。
評分對我而言,這部《汽車電子技術》最大的價值在於其“實用性”。它不僅僅是理論的堆砌,更是理論聯係實際的典範。我作為一個對汽車維修和診斷有興趣的人,在這本書中找到瞭寶貴的實踐指導。書中對於各種電子控製單元(ECU)的組成、工作流程,以及如何通過診斷儀讀取故障碼、讀取實時數據流等操作,都有非常細緻的介紹。它讓我明白,不僅僅是要知道傳感器和執行器是什麼,更重要的是要知道如何通過這些信息來判斷係統的健康狀況。例如,書中對OBD(車載診斷係統)的講解,讓我理解瞭為什麼汽車會産生各種故障代碼,以及這些代碼背後所代錶的具體問題。它還介紹瞭一些常用的診斷工具和方法,比如示波器在檢測傳感器信號波形中的應用,以及萬用錶在測量電阻、電壓、電流時的注意事項。我尤其喜歡書中關於故障排除流程的講解,它不是簡單地說“如果齣現XX問題,就檢查YY部件”,而是提供瞭一個係統性的排查思路,比如從最基礎的供電、搭鐵檢查開始,逐步深入到信號綫路、傳感器、執行器,直至ECU本身。這讓我感覺,即使麵對復雜的汽車故障,也有章可循,不再束手無策。這本書讓我覺得,我不再是站在汽車電子技術的門外,而是已經可以嘗試著邁入其中,去探索和解決實際問題。
評分這部《汽車電子技術》讓我真正體會到瞭“知其然,更知其所以然”的學習樂趣。它不僅僅是告訴你“這個傳感器是什麼”,更重要的是告訴你“它為什麼是這樣工作的,它在整個係統中扮演著怎樣的角色”。書中對每一個電子元件、每一個控製單元的工作原理,都進行瞭深入的剖析。例如,在講解ABS係統時,我不僅僅是知道它能防止車輪抱死,而是理解瞭它通過輪速傳感器監測車輪轉速,通過液壓控製單元調節製動壓力,從而實現防抱死功能。這種深入到“內在機製”的講解,讓我對汽車的每一個功能都有瞭更深刻的理解。我常常會把書中的內容和我在現實生活中對汽車的觀察聯係起來,比如看到汽車儀錶盤上的某個指示燈亮起,我能夠根據書中的知識,大概推測齣是哪個電子係統齣現瞭問題。這種知識的融會貫通,讓我覺得學習變得更有意義,也更有成就感。
評分總的來說,這本書是一本非常優秀的《汽車電子技術》入門與進階教材。它不僅在知識的深度和廣度上都達到瞭很高的水平,更在內容的呈現方式、邏輯結構和實用性方麵做得非常齣色。我從這本書中獲得的,不僅僅是關於汽車電子技術的知識,更是一種學習方法、一種分析問題的思維模式。它讓我對汽車這個復雜的機械與電子集成體有瞭更全麵、更深刻的認識,也為我未來在汽車技術領域的學習和發展打下瞭堅實的基礎。這本書的優點在於,它能夠照顧到不同水平的讀者,既能讓初學者快速入門,也能讓有一定基礎的讀者深入鑽研。我非常慶幸能夠讀到這樣一本高水準的教材,它就像是我在汽車電子技術領域的一盞明燈,為我指明瞭前進的方嚮。
評分閱讀《汽車電子技術》的過程,對我來說是一次係統性的知識梳理和能力提升的旅程。在學習過程中,我最大的收獲是學會瞭如何“由淺入深,由錶及裏”地分析問題。書中大量的電路圖和框圖,一開始看起來可能會讓人眼花繚亂,但作者通過循序漸進的講解,幫助我逐步建立起對復雜電路的理解能力。我學會瞭如何從一個整體的係統框圖入手,分解齣各個子模塊,然後深入到每個模塊的內部原理。例如,在學習發動機控製單元(ECU)時,我不僅僅是知道它是一個“大腦”,而是理解瞭它內部包含瞭哪些主要的處理器、存儲器、輸入/輸齣接口,以及如何通過傳感器輸入信號,經過算法處理,最終控製執行器輸齣。書中對於不同類型的傳感器(電阻式、電容式、電感式、霍爾式等)和執行器(電磁式、步進電機式等)的詳細介紹,讓我能夠根據不同的應用場景,判斷齣最閤適的器件類型。而且,書中的案例分析,常常會給齣一些實際的故障代碼(DTC),然後引導讀者去分析可能的原因,這極大地鍛煉瞭我的邏輯推理能力和故障診斷能力。我感覺自己不僅僅是在學習理論知識,更是在學習一種解決實際問題的思維方式。以前看到汽車齣現故障,我可能會覺得很神秘,現在我能夠嘗試著從電子係統的角度去思考,去分析可能的原因。
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