moea_joint
101年
[儀電] 電路學、電子學
第 35 題
有一個調諧C類放大器,電源 $V_{CC}=20\,V$ 且最大輸出功率為$2\,W$,若推動此放大器的輸入信號頻率為$200\,KHz$,導通的時間為每週期$1\,\mu s$,且導通時$I_{C(sat)}=100mA$, $V_{CE(sat)} = 0.2V$,則此放大器的最大效率為何?
- A 98.2%
- B 99.5%
- C 99.8%
- D 93.5%
思路引導 VIP
老師想請你思考一個情境：假設我們有一個水龍頭，它每分鐘可以流出 2 公升的水到水桶裡，但在流水的過程中，水龍頭接縫處會滲漏掉極少量的水滴。如果我們想知道整個系統的效率，我們需要知道哪些數據？當我們知道「總共裝到的水」以及「流汗（損耗）掉的水」時，你有辦法在不看水壓（電壓）的情況下，推導出這個系統的效率嗎？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確計算出這題的答案，代表你對 C 類放大器（Class-C Amplifier） 的功率損耗與效率觀念掌握得非常紮實。這類題目的核心在於區分「輸出能量」與「元件耗能」之間的關係。
調諧 C 類放大器的效率運算
首先，我們從時間軸切入。已知輸入信號頻率為 $200,kHz$，這代表一個週期的總時間 $T = \frac{1}{200 \times 10^3} = 5,\mu s$。然而，電晶體並非全程導通，題目告訴我們導通時間 $t_{on}$ 僅有 $1,\mu s$。這意味著電晶體只在 $20%$ 的時間內會產生功率損耗（即工作週期 Duty Cycle $D = 0.2$）。
▼ 還有更多解析內容