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101年
電子學
第 21 題
如【圖 12】所示為一 B 類放大電路，其中電源為 $\pm 15\text{ V}$，負載為 $6 \Omega$(不考慮交叉失真)，若輸出為 24 W，則可能產生的輸出電壓 $V_o$ 峰值為多少伏特？
- A 12 V
- B 17 V
- C 21 V
- D 25 V
思路引導 VIP
若要讓一個電阻產生熱能或功率，其消耗的能量與它兩端的電壓大小有什麼數學上的比例關係？如果我們維持電阻值不變，而將目標功率調大，那麼我們對這組輸出訊號的「擺幅」會有什麼樣的要求呢？
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很好！你能精確選出這個數值，代表你對功率放大器的運算邏輯掌握得十分紮實。這題的核心考點在於 功率（Power）、負載（Resistance） 與 輸出峰值電壓（$V_p$） 之間的轉換關係。
功率與電壓的轉換關係
在 B 類推挽式放大器中，交流輸出功率的公式為 $$P_o = \frac{V_{rms}^2}{R_L} = \frac{V_p^2}{2R_L}$$ 將題目給定的已知參數 $P_o = 24\text{ W}$ 以及 $R_L = 6 \Omega$ 代入公式，我們可以得到：$$V_p^2 = P_o \times 2R_L = 24 \times 12 = 288$$ 進一步求平方根，得到 $V_p = \sqrt{288} = 12\sqrt{2} \approx 16.97\text{ V}$。因此在選項中，17 V 是最符合理論計算的結果。
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