放大器的主要类型与分类

根据不同的分类标准，放大器可以分为多种类型，每种类型都有其独特的工作特性和适用场景。常见的分类方式包括按放大信号的频率、按放大参数、按有源器件类型等。

（一）按放大信号的频率分类

这是最常用的分类方式之一，根据放大器处理信号的频率范围可分为：

• 直流放大器

频率范围：0Hz（直流）至较低的交流频率（通常几百 Hz 以下）

特点：能够放大缓慢变化的信号和直流信号，采用直接耦合方式

典型应用：传感器信号放大（如温度、压力传感器输出的缓慢变化信号）、自动控制系统中的信号处理

• 音频放大器

频率范围：20Hz 至 20kHz，覆盖人耳可听范围

特点：注重频率响应的平坦性和低失真，对不同频率信号的放大倍数应保持一致

分类：前置放大器（低噪声、高增益）、功率放大器（高输出功率）

典型应用：音响系统、耳机放大器、公共广播系统

• 射频放大器

频率范围：30kHz 至 300GHz，用于处理无线电频率信号

特点：具有选频特性，通常与谐振回路配合，只放大特定频率的信号

分类：接收机中的低噪声放大器（LNA）、发射机中的功率放大器（PA）

典型应用：移动通信基站、卫星通信设备、雷达系统

• 视频放大器

频率范围：直流至几 MHz，用于放大视频信号

特点：具有宽频带特性和良好的线性度，以保证图像信号的清晰度

典型应用：电视接收机、监视器、视频监控系统

（二）按放大参数分类

根据放大器主要放大的电参数不同，可分为：

• 电压放大器

特点：主要放大输入信号的电压，具有高电压增益和高输入阻抗、低输出阻抗

性能指标：电压增益（输出电压与输入电压之比）、输入输出阻抗、带宽

典型应用：信号处理电路的中间级、传感器信号的初步放大

• 电流放大器

特点：主要放大输入信号的电流，具有高电流增益和低输入阻抗、高输出阻抗

性能指标：电流增益（输出电流与输入电流之比）、频率响应

典型应用：驱动低阻抗负载（如继电器、扬声器音圈）、电流传感器的信号放大

• 功率放大器

特点：以输出最大功率为主要目的，同时放大电压和电流

性能指标：输出功率、效率（输出信号功率与电源提供功率之比）、失真度

分类：甲类（线性好但效率低，约 25%-50%）、乙类（效率较高约 50%，但存在交越失真）、甲乙类（结合甲类和乙类优点，效率约 70%）、丙类（效率最高可达 80% 以上，用于射频功率放大）

典型应用：音响系统的末级放大、射频发射机的输出级

（三）按有源器件类型分类

根据所使用的有源器件不同，放大器可分为：

• 晶体管放大器

有源器件：双极型晶体管（BJT）、场效应管（FET）

特点：体积小、功耗低、频率响应好，适合集成化

应用：广泛应用于各种电子设备中，从低噪声小信号放大到中功率放大

• 电子管放大器

有源器件：真空电子管（如三极管、五极管）

特点：线性好、过载能力强、音色温暖（在音频领域），但体积大、功耗高

典型应用：高端音响设备、部分射频功率放大设备、怀旧风格的电子仪器

• 运算放大器

有源器件：集成运算放大芯片，内部由多级晶体管电路组成

特点：高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、宽频带，使用灵活

应用：可构成各种功能的放大电路（如反相放大器、同相放大器、差分放大器），在模拟电路中应用广泛

• 射频功率放大器

有源器件：专用射频功率管（如 GaAs FET、LDMOS 管）

特点：能够在高频下提供较大的输出功率，效率高

典型应用：移动通信基站、雷达发射机、卫星通信地面站