地特四等申論題
106年
[電力工程] 電子學概要
第 一 題
📖 題組：
三、下圖為 Class B 輸出級電路（假設電晶體 β N = β P ），其中電源VCC = 5 V 和負載RL = 4 Ω。 (一)假使輸出為正弦波，峰值Vpeak = 3.5 V，計算輸出負載功率（PL）、電源所提供的平均功率（PS ）、以及功率轉換效率（Power-conversion efficiency）。（10 分） (二)當輸出大小改變，此輸出級電路的平均功耗為PD = PS − PL；請問電路最大平均功耗PDmax為何？此時功率轉換效率為何？（10 分）
三、下圖為 Class B 輸出級電路（假設電晶體 β N = β P ），其中電源VCC = 5 V 和負載RL = 4 Ω。 (一)假使輸出為正弦波，峰值Vpeak = 3.5 V，計算輸出負載功率（PL）、電源所提供的平均功率（PS ）、以及功率轉換效率（Power-conversion efficiency）。（10 分） (二)當輸出大小改變，此輸出級電路的平均功耗為PD = PS − PL；請問電路最大平均功耗PDmax為何？此時功率轉換效率為何？（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
假使輸出為正弦波，峰值Vpeak = 3.5 V，計算輸出負載功率（PL）、電源所提供的平均功率（PS ）、以及功率轉換效率（Power-conversion efficiency）。（10 分）
思路引導 VIP
看到乙類（Class B）推挽式放大器功率計算題，應立刻聯想到其核心公式。輸出負載功率取決於弦波峰值與負載電阻（$P_L = V_{peak}^2 / 2R_L$），而電源提供的平均功率則由雙電源及半波平均電流推導得出（$P_S = 2V_{CC}V_{peak} / \pi R_L$），兩者相除即為功率轉換效率。
小題 (二)
當輸出大小改變，此輸出級電路的平均功耗為PD = PS − PL；請問電路最大平均功耗PDmax為何？此時功率轉換效率為何？（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗 Class B 放大器的功率分析能力。首先需列出平均功耗的數學式，接著利用微積分（對輸出峰值電壓進行微分並令其為零）找出產生最大功耗的條件，最後將該條件代入功率及效率公式即可求得答案。