芯耀
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一、A类
第一种也是最简单的方案，是用单个工作在线性模式的晶体管（见图1），基本上，晶体管得做好偏置，这样在输入端没有信号的时候，集电极电压能接近VCC的一半。这样输出信号就能顺利摆动了。
图1. A类放大器可以用一个简单的晶体管来做。这个晶体管得做好偏置，让它一直处于线性工作区（也就是说，晶体管始终是导通的）。
根据输入电压的极性，输出电压可以在这个静态电压的上下波动。
这种方案的优点不少：结构简单，不需要双极性电源，而且只要输出电压离电源轨不太远，线性度就非常好。在音频应用里，这种方案被当成是理想的参考标准。但它有个明显的缺点。
因为不管有没有输入信号，集电极里总有持续的电流流过，这就导致效率很低。实际上，基本的A类放大器效率也就30%多一点。
二、B类
怎么才能提高放大器的效率呢？尽量避免输出晶体管里有持续的电流流过就行。
B类放大器用一对互补的晶体管，组成推挽结构（见图2）。这两个晶体管的偏置方式是这样的：输入信号为正时，一个晶体管导通；输入信号为负时，另一个导通。两个晶体管绝不会同时导通，所以损耗很小。电流总是流向负载。
和A类放大器相比，B类放大器的效率有了很大提升。这一点确实不错，但它也有缺点，对吧？可惜答案是肯定的。
这个缺点叫交越失真。
图2. B类放大器通常用一对互补晶体管来做（左边的图）。每个晶体管导通时间占50%。这样能把功率损耗降到最低，但代价是在过零点的时候会出现交越失真。
三、AB类
顾名思义，AB类放大器是介于A类和B类之间的。看一下图2里B类放大器的电路图。如果稍微调整一下晶体管的偏置，就能让输入端没有信号的时候，有一小股电流持续流过晶体管。这股电流不像A类放大器需要的那么大，但它能保证在信号过零点附近总有一小股总电流存在。
当输入信号电压足够高（不管正负）时，只有一个晶体管导通；但在0V附近时，两个晶体管都会导通。所以AB类放大器的效率比A类高，但比B类低。而且它的线性度比B类好，却不如A类。
这些特点让AB类放大器成了大多数低成本设计的不错选择。
四、C类
没有C类音频放大器。为啥呢？因为C类放大器的非线性特别强。那它还有啥用呢？图3所示。
射频信号是由高频载波加上调制信号组成的，结果就是它的频率范围通常很窄。而且很多射频调制方式不会改变载波信号的幅度。
比如调频或者调相时，载波的峰峰值电压是稳定的。这种情况下，就可以用非线性放大器，再加上一个简单的带通滤波器来恢复信号。
C类放大器效率能做得不错，因为里面没有会造成损耗的电阻。效率能达到60%甚至70%，这对高频设计来说挺好的。而且它只需要一个晶体管，用昂贵的射频晶体管时，这能大大降低成本。所以你家车库门遥控器很可能就装了C类射频放大器。
图3. a）这里展示的是C类射频放大器的原理。R1可以换成另一个电感，这样除了晶体管之外，就没有会产生损耗的元件了。b）C类放大器工作时，晶体管只在很短的时间内导通。输出信号是靠输出滤波器恢复出来的。
五、D类
目前来说，D类是低成本、高功率、低频放大器的最佳选择，尤其适合音频应用。图4展示了它的基本原理。
首先用PWM编码器把输入的模拟信号转换成1位的数字格式。用图4里的锯齿波发生器和电压比较器就能轻松实现这一点。
图4. D类放大器是数字放大器的一种。比较器的输出是PWM信号，由一对低损耗的数字开关进行放大。真正起作用的是输出滤波器。
这部分的输出是一个数字信号，它的占空比和输入电压成正比。如果输入信号来自数字源（比如CD播放器、数字收音机、电脑声卡之类的），那全程都不用处理模拟信号。这种情况下，PWM信号可以直接在数字域生成，避免了任何音质损失。
你可能也猜到了，D类放大器也不是没有难点。首先，和任何采样架构一样，PWM的频率必须远高于输入信号的最高频率，这样才能避免混叠，D类放大器的第二个问题和电磁兼容性（EMC）有关。
六、E类和F类
还记得吗，C类放大器是专门用于射频的，它用的晶体管只在信号周期的一部分时间内导通，还得配合一个滤波器。E类是对这种方案的改进，能让效率更高，达到80%到90%。怎么做到的呢？
想想看，C类放大器的损耗只出在输出晶体管上。因为其他元件是电容和电感，理论上它们不消耗功率。
功率是电压乘以电流，所以要是电压或者电流其中一个为零，晶体管的功耗就为零。E类放大器就是想做到这一点：保证输出晶体管两端的电压和流过它的电流不会同时都很大。
七、G类和H类
G类和H类都是为了比传统的AB类放大器提高效率而研发的。它们都在电源部分做文章。思路很简单：要输出大功率，就得用高压电源；但在低功率情况下，这种高压会导致输出级的损耗更大。
那在所需输出功率足够低的时候，降低电源电压怎么样？这个方案很巧妙，尤其适合音频应用。大多数时候，音乐只需要几W的功率，只有在强音段落才需要更大的功率。当然，有些年轻人听的音乐可能不是这样，但原理就是如此。
G类是通过使用不止一组稳定的电源轨来实现这种改进的，通常是两组。图5展示了它的原理。
图5. a）G类放大器用了两组电源轨。b）输出信号功率低的时候（蓝色部分），用其中一组电源轨；功率高的时候（红色部分），另一组电源轨就开始工作了。在切换的时候可能会出现失真。
总结一下
本文介绍了A到H类放大器的特点：A类结构简单、线性好但效率低（约30%）；B类效率高但有交越失真；AB类介于两者间，适合低成本设计；C类非线性强，适用于射频，效率60%-70%；D类为数字放大器，适合音频，需解决混叠和电磁兼容问题；E、F类改进了射频放大器效率（E类达80%-90%）；G、H类通过调整电源提升效率，G类用多组电源轨。
