【题目编号】MC1-1211
【题目】在 A、B、C、D 四类放大器中,属于大信号放大器的全部类别有:
【答案】A
[A]B、C、D
[B]A、B、C、D
[C]A、C、D
[D]C、D
考点速览
这道题的四个选项都是类别组合,正确答案是乙类、丙类、丁类。它问的是分类,不是选用,判据在于这几种工作状态的共同点:输入激励必须足够大,才能把器件在一个信号周期里推入截止或开关状态,输出波形要靠后端的谐振回路或滤波网络整形。理解了这条共同点,大小信号的分界自然就清楚了。
大信号与小信号的分界
在放大器理论里,小信号与大信号指的是输入激励的幅度水平,不是频率或功率的绝对值。小信号运用时,输入幅度很小,器件整个周期都在转移特性的线性段内,输出与输入近似成比例,可以用小信号等效电路去算增益与阻抗。大信号运用时,输入幅度大到让器件在部分周期内截止,甚至进入饱和与截止两个极端状态,输出的电流波形被削去一部分,必须用负载网络把需要的基波分量取出来。
判断一个工作类别属于哪一边,看它的导通角就够了。导通角三百六十度,全程都在放大区,属小信号运用的典型状态。导通角一百八十度或更小,意味着器件有一段时间被截止,输入必须足够大才能推动它工作,自然归入大信号。
乙、丙、丁三类的共同特征
乙类的导通角是一百八十度,一管只负责半个周期,另一半交给第二只管子或者谐振回路处理。它需要较大的激励幅度才能充分利用管子的动态范围,输出电流是半波脉冲串,负载上要靠推挽合成或者槽路的飞轮效应补齐。
丙类的导通角小于半周,通常只有几十度到一百二十度,管子大部分时间截止,输出是一串又窄又尖的电流脉冲。它的效率在四类中很突出,理论上可以达到百分之八十以上,代价是强非线性,必须用谐振负载滤出基波、滤除谐波。丙类只出现在功率级,从来不会出现在信号链前端。
丁类把器件当成开关用,管子只在饱和与截止两个状态之间切换,导通时压降很小,截止时电流几乎为零,理想效率接近百分之百。输出是方波,靠低通滤波器还原正弦分量。它同样要求输入足以驱动管子完全开关,属于典型的大信号运用。
逐项辨析
选项 A 正确,乙类、丙类、丁类都要求较大的输入激励才能进入各自的工作状态,输出波形依赖后端网络整形,归为大信号放大器没有疑问。
选项 B 错误。甲、乙、丙、丁四类全部算作大信号,多算了甲类。甲类全程导通、工作点位于特性曲线中部,输入信号只用到线性段的一小段,输出与输入保持比例关系,不需要负载网络来补齐波形,是处理微弱信号的工作状态。本题采用的分类把它作为小信号运用的代表,不能计入大信号。
选项 C 错误。甲、丙、丁这个组合既把甲类错算进来,又漏掉了乙类。乙类导通角只有一百八十度,器件有半个周期处于截止,必须靠推挽或槽路补齐波形,它的大信号属性与丙类、丁类一样明确,漏掉它是这份清单最大的缺口。
选项 D 错误。丙、丁这个组合漏掉了乙类,范围被缩小。只把导通角最小的两类算作大信号,等于把导通角一百八十度这一档漏在门外,而乙类恰恰是音频功放与线性射频功放里最常见的大信号工作状态。
导通角与负载网络是一对搭档
导通角越小的类别,输出波形被削得越厉害,对负载网络的要求就越高。丙类必须配谐振回路,回路既要滤除谐波也要在截止期间继续向负载供能;丁类输出方波,低通滤波器要滤掉三次、五次等高次谐波;乙类单管同样离不开槽路或推挽合成网络。可以说,大信号放大器的高效率不是白来的,它以牺牲波形完整性为代价,再让负载网络把波形修补成可用形状。理解了这层交换关系,甲乙丙丁四类的用途就可以自己推出来。
应试要点
记住导通角三百六十度属小信号、一百八十度及以下属大信号的判据,乙类、丙类、丁类都是大信号放大器。碰见组合型选项,先写全清单再逐项对:这类题最容易设的陷阱就是多算甲类或者漏掉乙类。还要记住大信号级的高效率与负载网络整形是一体的,缺了槽路或滤波器,效率优势就换不来可用的输出波形。