丰田技术员电子基础

丰田技术员电子基础1.电子基础概述•电子是一种极小的、带负电荷的粒子。它们绕带正电的原子核转动。原子核里的质子是带正电荷。•电子学是一门运用电子原理的技术科学。•ICS和微处理器都是由电子元件组成，比如：三极管、二极管。这些电子设备替代了过去的许多机械设备。•电子设备比机械设备有更多功能,并且构造更紧凑、体积更小。丰田技术员电子基础2.半导体•半导体是一种电阻比良导体（比如：铜、铁）要高，但电阻又低于绝缘体（比如：玻璃、橡皮）的一种材料。•特性如下1）温度升高时电阻值降低；2）掺入特定物质时导电性增加；3）接触光、磁化或机械应力都可改变电阻值；4）加上电压时它可以发光。•半导体可以分为两种类型：N型和P型。丰田技术员电子基础半导体-N型半导体•N型半导体是在硅（Si）基片或锗（Ge）基片中、掺入少量的砷（As）或磷(P)，以提供大量的自由电子，这些自由电子可以自由的流动，产生电流。•N型半导体的“N”代表“负极”。丰田技术员电子基础半导体-P型半导体•P型半导体是在硅（Si）基片或锗（Ge）基片中，掺入镓（Ga）或铟（In）来提供“空穴”。空穴可以看作是“失去”电子，因此空穴带正电荷，具有吸引自由电子的倾向。•P型半导体的“p”代表“正极”。丰田技术员电子基础1）半导体-二极管•半导体二极管是由N型和P型半导体组合而成。•有以下几种类型的二极管1）普通整流二极管2）齐纳二极管3）LED发光二极管4）光敏二极管1、正向连接，电流流过；2、反向连接，阻止电流流过。丰田技术员电子基础1）半导体-二极管普通二极管•只允许电流向一个方向流。从P侧到N侧。•如果反向施加电压，则电流不能流通（从N侧到P侧）。•反向漏电流增加到足够大的时候，那么二极管的电流会突然增加，这种现象叫做二极管击穿。丰田技术员电子基础1）半导体-二极管普通二极管•整流功能1）半波整流2）全波整流丰田技术员电子基础1）半导体-二极管普通二极管•应用实例交流发电机整流器丰田技术员电子基础1）半导体-二极管齐纳二极管•齐纳二极管的正向导通和普通二极管情况一样；•在特定的情况下反向导通,反向导通的电压为齐纳电压；•不论电流的强弱，能够保持工作常量电流，称之齐纳电压。丰田技术员电子基础1）半导体-二极管齐纳二极管•齐纳二极管可有许多用途，其中一个最重要的用途就是用于发电机稳压器丰田技术员电子基础1）半导体-二极管发光二极管•和普通二极管一样，发光二极管是P-N结二极管；•发光二极管正向导通时能够发光；•特性1）发热小，寿命长；2）低功率消耗发出亮光；3）较低电压便可工作，反应速度快丰田技术员电子基础1）半导体-二极管发光二极管•应用实例发光二极管用于高位刹车灯和指示灯。丰田技术员电子基础1）半导体-二极管光敏二极管•光敏二极管是P-N结二极管。这个P-N二极管是由半导体和透镜组成。•如果在有光线照射的光敏二极管加上反向电压，则反向电流就会通过。•反向电流强度的变化和照在光敏二极管的光线多少成比例。丰田技术员电子基础1）半导体-二极管光敏二极管•光敏二极管是P-N结二极管。这个P-N二极管是由半导体和透镜组成。•如果在有光线照射的光敏二极管加上反向电压，则反向电流就会通过。•反向电流强度的变化和照在光敏二极管的光线多少成比例。丰田技术员电子基础1）半导体-二极管光敏二极管•光敏二极管是P-N结二极管。这个P-N二极管是由半导体和透镜组成。•如果在有光线照射的光敏二极管加上反向电压，则反向电流就会通过。•反向电流强度的变化和照在光敏二极管的光线多少成比例。丰田技术员电子基础1）半导体-二极管光敏二极管•光敏二极管用于空调机光敏传感器等。丰田技术员电子基础2）半导体-三极管•三极管（晶体管）由三层组成：P型半导体夹在两个N型半导体之间，或一个N型半导体夹在两个P型半导体之间。附在各基片层上的电极是：B（基极）、E（发射极）、和C（集电极）。•普通三极管有两种类型：NPN型和PNP型，取决于半导体如何排列。•在一个NPN的三极管中，当电流IB从B极流到E极时，电流IC从C极流到E极。•在PNP的三极管中电流IB从E极流到B极电流IC从E极流到C极。丰田技术员电子基础2）半导体-三极管普通三极管•在普通的三极管中，集电极电流和基极电流有以下的关系(IC)(IB)如左图所示。。•普通三极管有两个基本的应用功能：如图所示，“A”部份可以作为信号放大器，“B”部分可以做为开关。•信号放大功能在A的曲线部分，集电极电流是基极电流的10至1000倍。因此输入信号被放大后的信号，只要把三极管的电信号B基极作为输入时，它就是输出端的输出。丰田技术员电子基础2）半导体-三极管普通三极管•开关功能在三极管中没有IB流动(IC)(IB)就没有IC的流动，因此可根据基极电流的开和关来控制集电极电流的开和关(IB)。三极管的这种特性可以被用作继电器开关。丰田技术员电子基础2）半导体-三极管普通三极管•三极管用于数字电路中。丰田技术员电子基础2）半导体-三极管光敏三极管•当光敏三极管接收到光时而集电极加电源正极、发射极接地，这时就会产生电流通过电路。•通过电路的电流强度是根据光敏三极管上的光照量而变化的。因此，照在光敏三极管上的光照量和普通三极管通过基极电流的光照量有同样的功能。丰田技术员电子基础2）半导体-三极管光敏三极管•当光敏三极管接收到光时而集电极加电源正极、发射极接地，这时就会产生电流通过电路。•通过电路的电流强度是根据光敏三极管上的光照量而变化的。因此，照在光敏三极管上的光照量和普通三极管通过基极电流的光照量有同样的功能。丰田技术员电子基础2）半导体-三极管光敏三极管•当光敏三极管接收到光时而集电极加电源正极、发射极接地，这时就会产生电流通过电路。•通过电路的电流强度是根据光敏三极管上的光照量而变化的。因此，照在光敏三极管上的光照量和普通三极管通过基极电流的光照量有同样的功能。丰田技术员电子基础2）半导体-三极管光敏三极管•在汽车中光敏三极管用于减速传感器等处。丰田技术员电子基础3）半导体-热敏电阻热敏电阻•热敏电阻是一种半导体，它的电阻是随着温度的变化而变化。换而言之，测定它的电阻就可以确定它的温度是多少。•最普通类型的热敏电阻是负温度系数热敏电阻。它的电阻值是随温度增而减少。•还有正温度系数热敏电阻，它的电阻值是随着温度的增加而增加的。丰田技术员电子基础3）半导体-热敏电阻热敏电阻•热敏电阻是一种半导体，它的电阻是随着温度的变化而变化。换而言之，测定它的电阻就可以确定它的温度是多少。•最普通类型的热敏电阻是负温度系数热敏电阻。它的电阻值是随温度增而减少。•还有正温度系数热敏电阻，它的电阻值是随着温度的增加而增加的。丰田技术员电子基础3）半导体-热敏电阻热敏电阻•热敏电阻是一种半导体，它的电阻是随着温度的变化而变化。换而言之，测定它的电阻就可以确定它的温度是多少。•最普通类型的热敏电阻是负温度系数热敏电阻。它的电阻值是随温度增而减少。•还有正温度系数热敏电阻，它的电阻值是随着温度的增加而增加的。丰田技术员电子基础3）半导体-热敏电阻热敏电阻•在汽车中热敏电阻用于冷却液温度传感器和进气温度传感器等处。丰田技术员电子基础4）半导体-其他原件1、压电元件压电元件的电阻是根据它受压或张紧程度而变化的。有些压电元件能产生电压。2、磁阻元件当磁场加在磁阻元件上时，磁阻元件的电阻值会变化。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路•一个集成电路是由几个甚至几千个电子线路组成的，电子线路中包括三极管、二极管、电容器、电阻器等等，它们被集成在几毫米见方的硅片，封装在塑料或陶瓷材料中。•一个集成电路能有几个特殊的功能，其中包括对两个信号或数值的逻辑比较的能力和放大输入电压的能力等。•集成电路比非集成电路，具有几个优点：1）很多元件可以做成一片很小的硅片，接触接头可大幅度减少，降低了故障率。2）它们体积小，重量轻。3）生产成本更低。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路模拟信号和数字信号•模拟信号：模拟信号是随着时间连续平滑地变化。因此模拟信号的通常特性是它的输出变化和它的输入成正比的。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路模拟信号和数字信号数字信号数字信号的变化（开和关）是随时间间断变化的。数字电路一个通常特性是当它的输入增加到一定值时，它的输出会突然变化。例如，输入从0V增加到5V前的过程中，它的输出一直是0V，当输入达到5V的瞬间，它的输出突然跃至5V。通和断表明信号是送还是不送。通常ON（通）用1代表，OFF（断）以0代表。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路数字集成电路含有不同的元件。数字集成电路中的电路叫做逻辑电路或数字电路，并且是由不同形式的所谓的门组成的，比如NOT、OR、NOR、AND和NAND门。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•非（NOT）门非门的输出信号和输入信号相反。当输入端A施加电压时，输出端Y没有电压。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•非（NOT）门非门的输出信号和输入信号相反。当输入端A施加电压时，输出端Y没有电压。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•或（OR）门：在或门中只要输入信号有一个是1，那么它的输出就是1。当输入端A和B上各施加电压时，那么输出端丫就有电压。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•或（OR）门：在或门中只要输入信号有一个是1，那么它的输出就是1。当输入端A和B上各施加电压时，那么输出端丫就有电压。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•或（OR）门：在或门中只要输入信号有一个是1，那么它的输出就是1。当输入端A和B上各施加电压时，那么输出端丫就有电压。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•或非（NOR）门：或非门是由一个或门和一个非门组成的。只有在两端输入端A和B都是0的情况下，输出端丫的信号才是1。输入端A和B有一个或两个都是1的话，输出端丫的信号是0。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•与（AND）门：在与门中如果所有的输入信号都为1的话，输出就是1。如果输入端A和B都加上了电压，那么输出端丫就会有电压。我们把作用在电路上的这种功能称作与（AND）门，灯只有在A和B都闭合时才会亮。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•与（AND）门：在与门中如果所有的输入信号都为1的话，输出就是1。如果输入端A和B都加上了电压，那么输出端丫就会有电压。我们把作用在电路上的这种功能称作与（AND）门，灯只有在A和B都闭合时才会亮。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•与（AND）门：在与门中如果所有的输入信号都为1的话，输出就是1。如果输入端A和B都加上了电压，那么输出端丫就会有电压。我们把作用在电路上的这种功能称作与（AND）门，灯只有在A和B都闭合时才会亮。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•与（AND）门：在与门中如果所有的输入信号都为1的话，输出就是1。如果输入端A和B都加上了电压，那么输出端丫就会有电压。我们把作用在电路上的这种功能称作与（AND）门，灯只有在A和B都闭合时才会亮。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路逻辑电路•与非（NAND）门：与非门是由一个与门和一个非门组成的。两个输入端A和B，只要有一个或两个都是0，那么它的输出端Y的信号就是1。如果两个输入端A和B都是1，那么输出端Y就是0。丰田技术员电子基础5）半导体-IC调节电路比较器丰田技术员电子基础5）半导体-微机概述微型计算机接收输入装置传来的信号，处理这些信号，并控制输出装置。对丰田而言微型计算机叫做ECU（电子控制单元）。在一般的车辆系统中，传感器是输入装置，执行器是输出装置。构造：微型计算机包括一块CPU（中央处理器）