​放大器原理图详解（放大器的常见种类和基本原理）

放大器原理图详解（放大器的常见种类和基本原理）

放大器是最常用的线性电路。由于放大器的种类很多，因此我们将它们分为不同的类型，以便区别。按照放大器中晶体管的导通方式来分，主要可以分为A类、B类、AB类、C类、D类、E类以及F类（也有叫甲乙丙丁的），当然还有其它类型，但最常见的是以上几类。

A类放大器

如上图，A类放大器是连续导通的，其放大作用在正弦波的整个360度中都是起作用的，即对于任何输出波形,其输出级的晶体管始终处于导通状态。

B类放大器

B类放大器的晶体管只在半个周期或者说正弦波的180度内导通，看上图，这样的放大器看似没有什么用处，因为它导致了信号的失真。不过，如果你将两个晶体管结合起来使用，一个用来放大正半周，另一个用来放大负半周，然后再将两者组合起来，那个整个波形就都得到了放大。这样的放大器称做推挽式放大器。

像B类放大器这种设计的好处是电路的效率更高，不过此类放大器在正弦波过零点的附近会导致信号的交越失真，这是由于晶体管不可能精确地在零点位置上导通和关闭。为了去掉交越失真，人们设计了AB类放大器，它容许晶体管在输入正弦波信号高于180度导通，它容许小电流不间断地流动，其结果是失真基本消除但效率较低。

C类放大器

C类放大器用于射频信号，且通常是功率放大器。它们只容许晶体管在输入正弦波信号的不到180度内导通，通常在90度到150度的范围。它产生的失真极大，然而由于这种放大器的输出级是由电感器和电容器构成的LC调谐电路，它谐振在工作频率上，因而可以消除失真。这类放大器具有极高的效率。

在C类放大器中，MOS管起着开关的作用，由输入信号来开通和关断，如图所示，当MOS管导通时，电容会充电到直流电源的电压，与此同时，电流流过电感，在其周围建立一个磁场。当晶体管关断时，电感和电容开始交换能量，并在这个LC电路中建立起一个频率为谐振频率的振荡。这就是所谓的储能电路，于是储存在储能电路中的能量产生出一个放大的正弦波输出。

换一种方式来看，晶体管开关使输入失真，产生的脉冲波形富含谐波，但储能电路起到了带通滤波器的作用，它只让基波通过，而谐波被滤掉了。

D类放大器

D类放大器是一种特殊的放大器，准确的来说它不是一种真正的线性放大器，它是由晶体管开关组成的。如上图所示，这种放大器对输入的模拟信号进行斩波，得到不同宽度的高频脉冲，这个过程叫做PWM脉宽调制。

要放大的正弦波音频信号同一个高频三角波一起，被送到比较器的输入端，当三角波和正弦波值相等时，比较器的输出就会发生切换，由此产生的PWM信号再被反馈到MOS管开关，以使信号更大。然后，这个高振幅的输出通过一个电容和电感构成的低通滤波器进行滤波，变回模拟信号。

大多数D类放大器是音频放大器，它们的负载是喇叭。在功率低于几瓦的时候，所有电路都是做成集成电路的，而对于大功率的时候，MOS管较大，需要做成插件的形式。

此类放大器的最大优点在于，同样的输出功率下，它们更为高效。AB类的效率可能只有百分之二十到三十，而D类放大器可以超过百分之九十。这意味着此类放大器体积较小，耗电更少，发热较少。并且非常适合于便携式设备，如手机和MP3等。

E类和F类是特殊的开关放大器变种，只适用于射频场合，跟C类放大器一样，它们也使用LC电路来滤除它们自己产生的谐波，并且非常高效。