在電子學中，放大器是最常用的電路器件，具有巨大的應用可能性。在音頻相關(guan) 電子產(chan) 品中，前置放大器和功率放大器是兩(liang) 種不同類型的放大器係統，用於(yu) 聲音放大相關(guan) 目的。但是，除了這種特定於(yu) 應用的目的之外，各種類型的放大器之間存在巨大差異，主要是功率放大器。因此，在這裏我們(men) 將探討不同類別的放大器及其優(you) 缺點。

放大器的工作類別由放大管的I-V曲線，根據電流導通角θ的不同進行分類。可分為(wei) 甲（A）類、甲乙（AB）類、乙（B）類、丙（C）類、丁（D）類、戊（E）類等，還有F、S類的高效率放大器，其中有些僅(jin) 作為(wei) 特殊用途使用。

高效率放大器是民用通訊功率放大器追求的最大目標之一，對雷達工程微波來說，最常用的是A類及AB類，且微波放大器設計的難點不在工作類別的設計上，而在匹配、散熱、外圍電路等設計環節，此部分內(nei) 容可以作為(wei) 設計參考了解一下。

使用字母對放大器進行分類

放大器等級是放大器性能和特性的標識。不同類型的功率放大器在電流通過時會(hui) 給出不同的響應。根據它們(men) 的規格，放大器被分配了不同的字母或代表它們(men) 類別的字母表。有不同類別的放大器，從(cong) A、B、C、AB、D、E、F、T 等開始。在這些類別中，最常用的音頻放大器類別是 A、B、AB、C。其他類別是使用開關(guan) 拓撲和PWM（脈寬調製）的現代放大器技術來驅動輸出負載。有時，傳(chuan) 統類的改進版本會(hui) 分配一個(ge) 字母以將它們(men) 歸類為(wei) 不同類的放大器，例如 G 類放大器是 B 類或 AB 類放大器的改進型放大器類。
放大器的類別表示電流通過放大器時輸入周期的比例。輸入周期是從(cong) 放大器輸入中的正弦波傳(chuan) 導導出的傳(chuan) 導角。在整個(ge) 周期內(nei) ，該導通角與(yu) 放大器的導通時間高度成比例。如果放大器在一個(ge) 周期內(nei) 始終開啟，則導通角將為(wei) 360 度。因此，如果放大器提供 360 度導通角，則放大器使用完整的輸入信號，並且有源元件在完整正弦周期的 100% 時間段內(nei) 導通。
下麵，我們(men) 將展示傳(chuan) 統的功率放大器類別，包括 A 類、B 類、AB 類和 C 類，以及廣泛用於(yu) 開關(guan) 設計的 D 類放大器。這些類不僅(jin) 用於(yu) 功率放大器，還用於(yu) 音頻放大器電路。

A類放大器

A類放大器是一種具有高線性度的高增益放大器。在 A 類放大器的情況下，導通角為(wei) 360 度。如上所述，360 度導通角意味著放大器設備始終保持活動狀態並使用完整的輸入信號。下圖顯示了一個(ge) 理想的 A 類放大器。

正如我們(men) 在圖像中看到的，有一個(ge) 有源元件，一個(ge) 晶體(ti) 管。晶體(ti) 管的偏壓始終保持導通。由於(yu) 這種永不關(guan) 閉的特性，A 類放大器提供了更好的高頻和反饋回路穩定性。除了這些優(you) 點之外，A 類放大器還易於(yu) 使用單一器件和最少的零件數來構建。

盡管有優(you) 點和高線性度，當然，它也有很多局限性。由於(yu) 連續傳(chuan) 導的特性，A 類放大器引入了高功率損耗。此外，由於(yu) 高線性度，A 類放大器會(hui) 產(chan) 生失真和噪聲。電源和偏置結構需要仔細選擇組件，以避免不必要的噪聲並將失真降至最低。

由於(yu) 甲類功放功率損耗大，會(hui) 發熱，需要較大的散熱空間。A 類放大器的效率非常低，理論上，如果使用通常的配置，效率在 25% 到 30% 之間變化。使用電感耦合配置可以提高效率，但這種情況下的效率不會(hui) 超過 45-50%，因此它隻適用於(yu) 低信號或低功率電平放大目的。

B類放大器

B類放大器與(yu) A 類放大器有點不同。它是使用兩(liang) 個(ge) 有源器件創建的，這兩(liang) 個(ge) 有源器件進行實際周期的一半，即 180 度的周期。兩(liang) 個(ge) 器件為(wei) 負載提供聯合電流驅動。

上圖中顯示了一個(ge) 理想的 B 類放大器配置。它由兩(liang) 個(ge) 有源器件組成，在正弦波的正半周期和負半周期中一個(ge) 一個(ge) 地偏置，因此信號從(cong) 正端和負端被推或拉到放大電平，並結合結果我們(men) 得到完整的輸出周期.每個(ge) 設備打開或激活半個(ge) 周期，因此效率得到提高，與(yu) A 類放大器的 25-30% 效率相比，理論上它提供超過 60% 的效率。我們(men) 可以在下圖中看到每個(ge) 設備的輸入和輸出信號圖。B類放大器的效率不超過78%。此類產(chan) 品的散熱量降至最低，提供了較小的散熱空間。

但是，這個(ge) 類也有局限性。此類的一個(ge) 非常深刻的限製是交叉失真。由於(yu) 兩(liang) 個(ge) 設備提供正弦波的每一半，這些正弦波在輸出端組合並連接，因此在該區域存在不匹配（交叉），其中兩(liang) 半組合在一起。這是因為(wei) 當一個(ge) 設備完成半個(ge) 周期時，另一個(ge) 設備需要在另一個(ge) 設備完成工作時幾乎同時提供相同的功率。很難在 A 類放大器中修複此錯誤，因為(wei) 在有源設備期間，另一個(ge) 設備仍然完全處於(yu) 非活動狀態。該誤差導致輸出信號失真。由於(yu) 這個(ge) 限製，它是精密音頻放大器應用的主要失敗。

AB類放大器

克服交叉失真的另一種方法是使用 AB放大器。AB類放大器使用A類和B類的中間導通角，因此我們(men) 可以在這種AB類放大器拓撲結構中看到A類和B類放大器的特性。與(yu) B 類相同，它具有與(yu) 兩(liang) 個(ge) 有源設備相同的配置，這兩(liang) 個(ge) 有源設備在一半的周期內(nei) 單獨導通，但每個(ge) 設備的偏置不同，因此它們(men) 在不可用時刻（交叉時刻）不會(hui) 完全關(guan) 閉。每個(ge) 器件在完成正弦波的一半後不會(hui) 立即離開導通，而是在另外半個(ge) 周期進行少量輸入。使用這種偏置技術，死區期間的交叉失配會(hui) 顯著減少。

但在這種配置中，效率會(hui) 隨著器件線性度的降低而降低。效率仍然高於(yu) 典型 A 類放大器的效率，但低於(yu) B 類放大器係統。此外，需要仔細選擇具有完全相同額定值的二極管，並且需要放置在盡可能靠近輸出設備的位置。在某些電路結構中，設計人員傾(qing) 向於(yu) 添加小值電阻器來為(wei) 器件提供穩定的靜態電流，從(cong) 而最大限度地減少輸出端的失真。

C類放大器

除了 A、B 和 AB 類放大器之外，還有另一種放大器 C 類。它是一種傳(chuan) 統放大器，其工作方式與(yu) 其他放大器類不同。C類放大器是調諧放大器，它工作在兩(liang) 種不同的工作模式，調諧或未調諧。C類放大器的效率遠高於(yu) A、B、AB類。在射頻相關(guan) 操作中可實現最大 80% 的效率

C類放大器使用小於(yu) 180度的導通角。在未調諧模式期間，放大器配置中省略了調諧器部分。在此操作中，C 類放大器還會(hui) 在輸出端產(chan) 生巨大失真。

當電路暴露於(yu) 調諧負載時，電路鉗位輸出偏置電平，平均輸出電壓等於(yu) 電源電壓。調諧操作稱為(wei) clamper。在此操作期間，信號得到正確的形狀，中心頻率的失真也減少了。

在典型用途中，C 類放大器提供 60-70% 的效率。

D類放大器

D類放大器是一種使用脈衝(chong) 寬度調製或PWM的開關(guan) 放大器。在直接輸入信號隨可變脈衝(chong) 寬度變化的情況下，導通角不是一個(ge) 因素。

在這個(ge) D 類放大器係統中，線性增益不被接受，因為(wei) 它們(men) 的工作方式就像一個(ge) 典型的開關(guan) ，隻有兩(liang) 個(ge) 操作，ON 或 OFF。

在處理輸入信號之前，模擬信號通過各種調製技術被轉換成脈衝(chong) 流，然後被應用到放大器係統。由於(yu) 脈衝(chong) 持續時間與(yu) 模擬信號相關(guan) ，因此在輸出端使用低通濾波器再次重建。

D 類放大器是A、B、AB、C 和 D 段中功率效率最高的放大器類別。它具有較小的散熱量，因此需要較小的散熱器。該電路需要各種開關(guan) 元件，例如具有低導通電阻的 MOSFET。

它是數字音頻播放器或控製電機中廣泛使用的拓撲。但我們(men) 應該記住，它不是數字轉換器。盡管對於(yu) 更高的頻率，D 類放大器並不是一個(ge) 完美的選擇，因為(wei) 它在少數情況下具有帶寬限製，具體(ti) 取決(jue) 於(yu) 低通濾波器和轉換器模塊的功能。

其它放大器類

除了傳(chuan) 統功放，還有幾類，分別是E類、F類、G類、H類。

E類放大器是一種采用開關(guan) 拓撲結構、工作在射頻的高效功率放大器。單極開關(guan) 元件和調諧電抗網絡是與(yu) E 類放大器一起使用的主要組件。

F類是諧波方麵的高阻抗放大器。它可以使用方波或正弦波驅動。對於(yu) 正弦波輸入，該放大器可以使用電感器進行調諧，並可用於(yu) 增加增益。

G 類使用軌開關(guan) 來降低功耗並提高效率性能。而H類是G類的進一步改進版。

A類放大器用放大器。在某些情況下，字母由製造商提供，用於(yu) 表示其專(zhuan) 有設計。一個(ge) 最好的例子是 T 類放大器，它是一種特殊類型的開關(guan) D 類放大器的商標，用於(yu) Tripath 的放大器技術，這是一項專(zhuan) 利設計。