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MC1-1204-若将 A、B、C、D 四类放大器输出波形的失真程度由小到大排列,则以下描述正确的是

MC1-1204 把四类放大器按输出波形失真由小到大排序。甲类全程导通、波形完整,失真最小;乙类有交越失真,推挽合成后仍接近正弦;丙类只剩一串窄脉冲,必须靠谐振回路取基波;丁类开关输出方波,与输入相差最远。次序为甲、乙、丙、丁,与效率次序恰好相反,判断时先看首尾。

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【题目编号】MC1-1204

【题目】若将 A、B、C、D 四类放大器输出波形的失真程度由小到大排列,则以下描述正确的是:

【答案】A

[A]A、B、C、D

[B]D、C、B、A

[C]A、C、B、D

[D]B、A、D、C

考点速览

失真程度看的是输出波形与输入波形相差多远。四类放大器的差别,归根到底是有源器件在一个信号周期里导通多久、工作在线性区还是开关状态。导通时间越短、器件越靠近开关状态,输出波形被削掉、被改造得越多,失真越大。按这条线索,甲、乙、丙、丁依次排开。

四类放大器的输出波形对照

甲类(class A)导通角三百六十度,器件全程工作在放大区,输出波形与输入形状一致,只是幅度变大,失真最小。

乙类(class B)导通角一百八十度,单管只还原半个波形,靠两只管子推挽合成完整波形。合成处会出现交越失真(crossover distortion),波形在过零点有一个小台阶。台阶的幅度不大,整体形状仍接近正弦。

丙类(class C)导通角小于半个周期,器件在峰值附近饱和,集电极电流是一串窄脉冲。要得到可用的输出,必须靠谐振回路把基波选出来,回路上看到的波形接近正弦,但输出幅度与输入幅度之间已经没有线性关系,任何幅度变化都被抹平。波形失真明显大于甲乙两类。

丁类(class D)器件只有饱和与截止两个状态,输出是宽度受输入控制的方波脉冲。方波含大量奇次谐波,要加低通滤波器才能还原近似正弦的波形;在器件输出端看,波形与输入正弦相差最远,失真最大。

逐项辨析

选项 A 正确。它给出的次序是甲、乙、丙、丁,与前面的分析一致:导通角逐级减小,器件工作状态逐级向开关靠拢,波形偏离输入的程度逐级加深。

选项 B 错误。它把次序整个倒过来,排成丁、丙、乙、甲。这是把效率由高到低的顺序当成了失真顺序——丁类效率最高、甲类效率最低,而效率高恰恰是靠牺牲线性度换来的。效率与失真方向相反,这个选项把两者对调了。

选项 C 错误。它排成甲、丙、乙、丁,把丙类放在乙类前面。乙类虽然有交越失真,但推挽合成后的波形整体仍然跟随输入;丙类是把大半个周期直接削掉,输出只剩与输入幅度无关的脉冲串。丙类的失真比乙类明显更大,这两项不能颠倒。

选项 D 错误。它排成乙、甲、丁、丙,前两位就错了:甲类失真最小,应当排在第一位;乙类次之,不能反超。后两位同样混乱,丙类的失真小于丁类,却排在了最后。

为什么丁类排在最后

甲乙两类都是线性或准线性放大,器件在导通期间工作在放大区,输出幅度与输入幅度成正比;丙类丢掉幅度信息,只保留频率与相位的节奏;丁类连"放大"这个动作都换了形式——它不复制输入电压,而是把输入的变化转换成脉冲宽度的变化,再靠滤波器积分出波形。信息的处理方式越间接,波形与输入的差距就越大。

换一个角度看更清楚。前两类的输出里,基波分量与输入成比例,谐波只是附带产物,谈得上保真;丙类的输出里基波与一堆谐波混在一起,必须靠谐振回路把基波挑出来才能用;丁类的输出里干脆没有与输入成比例的成分,只有脉冲宽度这一个自由度。失真排序因此可以理解成"输出里还剩多少与输入成比例的成分"的排序。

失真与效率为什么总是反向

把四类放大器摊开看,会发现一条清晰的斜率:导通角越小,器件导通的时间越短,直流耗散越少,效率越高,同时被削掉的信息越多,失真越大。甲类导通角最大、效率最低、失真最小;丁类导通角不超过半周期、效率最高、失真最大。丙类与乙类夹在中间,各自取一个平衡点。

这条反向关系决定了选型方法:先看信号是否携带幅度信息,再看能容忍多大失真,最后才谈效率。单边带话音没有别的选择,只能用线性度好的甲类或甲乙类;调频与等幅报则可以大胆用丙类,把省下来的直流功率留给发射。

应试要点

失真由小到大:甲、乙、丙、丁;效率由高到低:丁、丙、乙、甲。两组次序互为倒序,记住一组就够。判断某个选项时先看首尾:甲类必须排在失真最小的一端,丁类必须排在失真最大的一端,首尾一错整项就废。

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