在电子学中，放大器是最常用的电路器件，具有巨大的应用可能性。在音频相关电子产品中，前置放大器和功率放大器是两种不同类型的放大器系统，用于声音放大相关目的。但是，除了这种特定于应用的目的之外，各种类型的放大器之间存在巨大差异，主要是功率放大器。因此，在这里我们将探讨不同类别的放大器及其优缺点。

放大器的工作类别由放大管的I-V曲线，根据电流导通角θ的不同进行分类。可分为甲（A）类、甲乙（AB）类、乙（B）类、丙（C）类、丁（D）类、戊（E）类等，还有F、S类的高效率放大器，其中有些仅作为特殊用途使用。

高效率放大器是民用通讯功率放大器追求的最大目标之一，对雷达工程微波来说，最常用的是A类及AB类，且微波放大器设计的难点不在工作类别的设计上，而在匹配、散热、外围电路等设计环节，此部分内容可以作为设计参考了解一下。

使用字母对放大器进行分类

放大器等级是放大器性能和特性的标识。不同类型的功率放大器在电流通过时会给出不同的响应。根据它们的规格，放大器被分配了不同的字母或代表它们类别的字母表。有不同类别的放大器，从 A、B、C、AB、D、E、F、T 等开始。在这些类别中，最常用的音频放大器类别是 A、B、AB、C。其他类别是使用开关拓扑和PWM（脉宽调制）的现代放大器技术来驱动输出负载。有时，传统类的改进版本会分配一个字母以将它们归类为不同类的放大器，例如 G 类放大器是 B 类或 AB 类放大器的改进型放大器类。
放大器的类别表示电流通过放大器时输入周期的比例。输入周期是从放大器输入中的正弦波传导导出的传导角。在整个周期内，该导通角与放大器的导通时间高度成比例。如果放大器在一个周期内始终开启，则导通角将为 360 度。因此，如果放大器提供 360 度导通角，则放大器使用完整的输入信号，并且有源元件在完整正弦周期的 100% 时间段内导通。
下面，我们将展示传统的功率放大器类别，包括 A 类、B 类、AB 类和 C 类，以及广泛用于开关设计的 D 类放大器。这些类不仅用于功率放大器，还用于音频放大器电路。

A类放大器

A类放大器是一种具有高线性度的高增益放大器。在 A 类放大器的情况下，导通角为 360 度。如上所述，360 度导通角意味着放大器设备始终保持活动状态并使用完整的输入信号。下图显示了一个理想的 A 类放大器。

正如我们在图像中看到的，有一个有源元件，一个晶体管。晶体管的偏压始终保持导通。由于这种永不关闭的特性，A 类放大器提供了更好的高频和反馈回路稳定性。除了这些优点之外，A 类放大器还易于使用单一器件和最少的零件数来构建。

尽管有优点和高线性度，当然，它也有很多局限性。由于连续传导的特性，A 类放大器引入了高功率损耗。此外，由于高线性度，A 类放大器会产生失真和噪声。电源和偏置结构需要仔细选择组件，以避免不必要的噪声并将失真降至最低。

由于甲类功放功率损耗大，会发热，需要较大的散热空间。A 类放大器的效率非常低，理论上，如果使用通常的配置，效率在 25% 到 30% 之间变化。使用电感耦合配置可以提高效率，但这种情况下的效率不会超过 45-50%，因此它只适用于低信号或低功率电平放大目的。

B类放大器

B类放大器与 A 类放大器有点不同。它是使用两个有源器件创建的，这两个有源器件进行实际周期的一半，即 180 度的周期。两个器件为负载提供联合电流驱动。

上图中显示了一个理想的 B 类放大器配置。它由两个有源器件组成，在正弦波的正半周期和负半周期中一个一个地偏置，因此信号从正端和负端被推或拉到放大电平，并结合结果我们得到完整的输出周期.每个设备打开或激活半个周期，因此效率得到提高，与 A 类放大器的 25-30% 效率相比，理论上它提供超过 60% 的效率。我们可以在下图中看到每个设备的输入和输出信号图。B类放大器的效率不超过78%。此类产品的散热量降至最低，提供了较小的散热空间。

但是，这个类也有局限性。此类的一个非常深刻的限制是交叉失真。由于两个设备提供正弦波的每一半，这些正弦波在输出端组合并连接，因此在该区域存在不匹配（交叉），其中两半组合在一起。这是因为当一个设备完成半个周期时，另一个设备需要在另一个设备完成工作时几乎同时提供相同的功率。很难在 A 类放大器中修复此错误，因为在有源设备期间，另一个设备仍然完全处于非活动状态。该误差导致输出信号失真。由于这个限制，它是精密音频放大器应用的主要失败。

AB类放大器

克服交叉失真的另一种方法是使用 AB放大器。AB类放大器使用A类和B类的中间导通角，因此我们可以在这种AB类放大器拓扑结构中看到A类和B类放大器的特性。与 B 类相同，它具有与两个有源设备相同的配置，这两个有源设备在一半的周期内单独导通，但每个设备的偏置不同，因此它们在不可用时刻（交叉时刻）不会完全关闭。每个器件在完成正弦波的一半后不会立即离开导通，而是在另外半个周期进行少量输入。使用这种偏置技术，死区期间的交叉失配会显着减少。

但在这种配置中，效率会随着器件线性度的降低而降低。效率仍然高于典型 A 类放大器的效率，但低于 B 类放大器系统。此外，需要仔细选择具有完全相同额定值的二极管，并且需要放置在尽可能靠近输出设备的位置。在某些电路结构中，设计人员倾向于添加小值电阻器来为器件提供稳定的静态电流，从而最大限度地减少输出端的失真。

C类放大器

除了 A、B 和 AB 类放大器之外，还有另一种放大器 C 类。它是一种传统放大器，其工作方式与其他放大器类不同。C类放大器是调谐放大器，它工作在两种不同的工作模式，调谐或未调谐。C类放大器的效率远高于A、B、AB类。在射频相关操作中可实现最大 80% 的效率

C类放大器使用小于180度的导通角。在未调谐模式期间，放大器配置中省略了调谐器部分。在此操作中，C 类放大器还会在输出端产生巨大失真。

当电路暴露于调谐负载时，电路钳位输出偏置电平，平均输出电压等于电源电压。调谐操作称为clamper。在此操作期间，信号得到正确的形状，中心频率的失真也减少了。

在典型用途中，C 类放大器提供 60-70% 的效率。

D类放大器

D类放大器是一种使用脉冲宽度调制或PWM的开关放大器。在直接输入信号随可变脉冲宽度变化的情况下，导通角不是一个因素。

在这个 D 类放大器系统中，线性增益不被接受，因为它们的工作方式就像一个典型的开关，只有两个操作，ON 或 OFF。

在处理输入信号之前，模拟信号通过各种调制技术被转换成脉冲流，然后被应用到放大器系统。由于脉冲持续时间与模拟信号相关，因此在输出端使用低通滤波器再次重建。

D 类放大器是A、B、AB、C 和 D 段中功率效率最高的放大器类别。它具有较小的散热量，因此需要较小的散热器。该电路需要各种开关元件，例如具有低导通电阻的 MOSFET。

它是数字音频播放器或控制电机中广泛使用的拓扑。但我们应该记住，它不是数字转换器。尽管对于更高的频率，D 类放大器并不是一个完美的选择，因为它在少数情况下具有带宽限制，具体取决于低通滤波器和转换器模块的功能。

其它放大器类

除了传统功放，还有几类，分别是E类、F类、G类、H类。

E类放大器是一种采用开关拓扑结构、工作在射频的高效功率放大器。单极开关元件和调谐电抗网络是与 E 类放大器一起使用的主要组件。

F类是谐波方面的高阻抗放大器。它可以使用方波或正弦波驱动。对于正弦波输入，该放大器可以使用电感器进行调谐，并可用于增加增益。

G 类使用轨开关来降低功耗并提高效率性能。而H类是G类的进一步改进版。

A类放大器用放大器。在某些情况下，字母由制造商提供，用于表示其专有设计。一个最好的例子是 T 类放大器，它是一种特殊类型的开关 D 类放大器的商标，用于 Tripath 的放大器技术，这是一项专利设计。