【题目编号】MC1-1190
【题目】下列放大器中，电源效率最低的是：
【答案】A
[A]甲类放大器
[B]乙类放大器
[C]丙类放大器
[D]甲乙类放大器
考点速览
甲类（Class A）、乙类（Class B）、甲乙类（Class AB）、丙类（Class C）四种放大器的工作点与导通角不同，电源效率随之拉开差距。本题问效率最低的一种，答案是甲类。理解这道题的关键是一个物理量：导通角（conduction angle），也就是一只管子在一个信号周期内导通的时间占整个周期的比例。导通角越大，管子"白干活"的时间越长，效率越低。
导通角决定效率
效率低低在哪里？低在静态功耗上。甲类放大器的静态工作点设在线性区中央，没有信号输入时管子仍然通过一个不小的静态电流，电源持续供电，这些电能全部变成管子和负载上的热。有信号时，输出功率是在这个静态电流的基础上变化的，最大输出功率不过与静态功耗同一个数量级，效率自然上不去。
理想情况下，甲类的最高效率只有百分之二十五；采用变压器耦合负载时理论上可以做到百分之五十，实际电路还要被管子饱和压降与各种损耗再打一次折。乙类的理想效率上限是百分之七十八点五，甲乙类落在甲类与乙类之间，丙类的理想效率可以超过百分之八十。这一串数字就是本题的判据来源。导通角与效率的对应关系也很整齐：甲类三百六十度，乙类一百八十度，甲乙类略大于一百八十度，丙类小于一百八十度。
甲类为什么效率最低
导通角是三百六十度，意味着管子在整个周期内一直都在导电，静态电流等于最大信号时的平均电流。放大器的电源功率近似恒定，输出功率增加时管子的功耗相应减少，总账不变；输出为零时，全部电源功率原封不动烧在管子上。
这种"随时待命"的工作方式换来的是最低的失真和最简单的电路，代价就是最低的效率。发射机末级若用甲类，散热器体积会大到不实用，所以射频功率放大几乎不走这条路。音频小信号前级功耗本来就小，反而可以负担得起。
再看静态功耗的量级。放大器的电源功率等于电源电压乘静态电流，这一项在甲类里几乎是常数，与有没有信号无关。输出功率增大时管耗相应减小，输出功率减小时管耗相应增大。输出为零的那一刻，电源供出的功率全部变成管子上的热；输出达到最大时，效率也不过接近理论上限。选器件、配散热器必须按"输出为零"这个最坏情况来算，这正是甲类电路体积压不下去的原因。
逐项辨析
选项 A 正确。甲类放大器静态电流大、导通角三百六十度、理想效率上限约百分之二十五，四个选项里效率最低，与题意相符。
选项 B 的乙类放大器把工作点设在截止点附近，两只管子各导通半个周期，导通角一百八十度，静态电流接近零，理想效率上限约百分之七十八点五，比甲类高出一大截。
选项 C 的丙类放大器导通角小于一百八十度，通常远小于一百八十度，管子大部分时间处于截止状态，理想效率可达百分之八十以上，是四类里最高的一种，与本题问的"最低"方向正好相反。
选项 D 的甲乙类放大器介于甲类与乙类之间，导通角略大于一百八十度，静态电流很小但不为零，效率高于甲类、低于乙类，同样不是最低。
数量级备忘
这组数字值得背下来：甲类约百分之二十五，甲乙类常见在百分之五十到六十量级，乙类约百分之七十八点五，丙类可以做到百分之八十以上。考试不会要求精确到小数，记住量级与排序就够用。配合一句口诀更好记：导通角越大，静态电流越大，效率越低。把导通角与效率绑在一起，任何变形的问法都能应对。
顺带说一句甲类的特例。变压器耦合的甲类放大器把负载与静态工作点隔开，理论效率上限能做到百分之五十，早年电子管音频功放普遍带输出变压器，一部分原因就在这里。直接耦合的电路没有这层便利，效率还要再低一些。所以听到"甲类效率百分之五十"的说法时，要问清楚是哪种耦合方式，两个数字说的不是同一件事。
应试要点
效率排序是甲类低于甲乙类，甲乙类低于乙类，乙类低于丙类。题目问"最低"选甲类，问"最高"选丙类。看到"效率"两个字先想导通角，看到"失真"两个字也先想导通角，这两类题用的是同一把尺子。
