在電子設(shè)備中，放大器的末級通常要帶動一定的負(fù)載。例如，使揚(yáng)聲器發(fā)出洪亮的聲音，推動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，將微弱的無線電信號發(fā)射出去等。

為了達(dá)到以上要求，末級電路不但要求能輸出較大幅度的電壓，同時(shí)還要求輸出較大幅度的電流，即要求放大器能向負(fù)載輸出足夠大的功率。這種放大器成為功率放大器。

早期的功率放大器多以三極管構(gòu)成，電路形式變化多樣，設(shè)計(jì)調(diào)試也比較復(fù)雜。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，近年來出現(xiàn)了很多功放集成電路和模塊，功能更加完善，指標(biāo)也更加出眾，大大減少了設(shè)計(jì)、調(diào)試電路的工作量。雖然電路的形式大不相同，但都基于相同的原理。

功率放大器的主要性能指標(biāo)

輸出功率及安全工作條件

為了獲得大的輸出功率，加在功率晶體管上的電壓、電流就很大，晶體管工作在大信號狀態(tài)下。這樣晶體管的安全工作就稱為功率放大器的一個(gè)重要問題，一般以不超過管子的極限參數(shù)(ICM、BVCEO、PCM)為限度。

效率η

功率放大器輸出了較大的功率，同時(shí)自身也消耗了一部分能量。放大器輸出信號的功率與電源供給功率之比稱為放大器的效率，用η表示，即：η=Po/PE*100%。

電源供給功率除了一部分變成有用的信號功率外，剩余部分變?yōu)榫w管的管耗PC(PC=PE-PO)。如果放大器的效率較低，不僅使電源供給功率增加，而且使晶體管管耗增加，甚至使其過熱損壞。因此，提高效率也是功率放大器研究的一個(gè)重要問題。

失真

功率放大器中信號擺動幅度很大，往往超出晶體管的線性工作區(qū)，很小的飽和、截止失真都會帶來較大的非線性失真。因此減小非線性失真就成為功率放大器研究的另一個(gè)問題。

功率放大器的分類

功率放大器可以根據(jù)工作狀態(tài)的不同分為以下四種：

(1)甲類工作狀態(tài)

在整個(gè)工作周期內(nèi)晶體管的集電極電流始終是流通的，如下圖(1)所示。甲類工作狀態(tài)又稱為A類工作狀態(tài)。這種狀態(tài)放大器的效率最低，但非線性失真相對較小。一般用于對失真比較敏感的場合，比如Hi-Fi音響。

(2)乙類工作狀態(tài)

晶體管半個(gè)周期工作，另半個(gè)周期截止，如下圖(2)所示。乙類工作狀態(tài)又稱為B類工作狀態(tài)。這種放大器一般有兩只互補(bǔ)的晶體管推挽工作，效率比甲類功放高，但存在交越失真的問題。一般功率放大器都采用這種形式。

(3)甲乙類工作狀態(tài)

它是介于甲類和乙類之間的工作狀態(tài)，即晶體管工作周期大于一半，如下圖(3)所示。這種功放的特性介于甲類和乙類之間。

(4)丙類工作狀態(tài)

在這種狀態(tài)下，晶體管工作的時(shí)間小于半個(gè)周期，如下圖(4)所示。丙類工作狀態(tài)又稱為C類工作狀態(tài)。丙類功放一般用于高頻的諧振功放。

放大器的四種工作狀態(tài)

(5)D類功率放大器

這種放大器中，輸入信號先調(diào)制為PWM形式，晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，輸出端通過LC濾波恢復(fù)信號波形。這種功率放大器最大的特點(diǎn)就是效率很高，但是電路較為復(fù)雜、高頻特性差。主要用于小型化、電池供電以及要求高效率的場合。