Audio zosilňovač triedy D je zariadenie určené na reprodukciu signálu privedeného na vstup zariadenia pomocou prvkov vstupného obvodu, s danou hlasitosťou a úrovňou výkonu, s minimálnou hodnotou straty energie a skreslenia. Používanie takýchto zosilňovačov sa začalo v roku 1958, ale v poslednej dobe sa ich popularita výrazne zvýšila. Prečo je zosilňovač triedy D taký dobrý? V tomto článku sa pokúsime odpovedať na túto otázku.
V konvenčnom zosilňovacom zariadení je koncový stupeň postavený na polovodičových prvkoch-tranzistoroch. Poskytujú požadovanú hodnotu výstupného prúdu. Mnohé audio systémy majú zosilňovacie stupne triedy A, B a AB. V porovnaní s koncovým stupňom implementovaným v triede D je strata výkonu v lineárnych stupňoch výrazná aj pri dokonalom zložení. Tento faktor poskytuje triede D významnú výhodu vväčšina aplikácií v dôsledku nízkej produkcie tepla, malých celkových rozmerov, nízkych nákladov na produkt a predĺženej životnosti zariadenia.
Zosilňovače zvuku triedy D majú oveľa nižší stratový výkon ako zosilňovače triedy A, B a AB. Klávesy vo výstupnom stupni takéhoto zosilňovača spájajú výstupné, záporné a kladné napájacie koľajnice, čím vytvárajú sériu impulzov s kladným a záporným potenciálom. Vďaka tvaru takéhoto signálu zosilňovač triedy D výrazne znižuje rozptýlený výkon, pretože v prítomnosti rozdielu potenciálov prúd prakticky neprechádza cez výstupné tranzistory (tranzistor je v uzavretom stave). Ak je tranzistor v otvorenom režime a preteká ním prúd, klesne na ňom zanedbateľné napätie. Okamžitá strata energie je v tomto prípade minimálna.
Napriek skutočnosti, že výkonový zosilňovač triedy D rozptýli malé množstvo tepelnej energie v porovnaní s lineárnymi zosilňovačmi, stále existuje nebezpečenstvo prehriatia obvodu. To sa môže stať, keď zariadenie beží dlhší čas na plný výkon. Aby sa predišlo tomuto procesu, je potrebné zahrnúť obvody regulácie teploty do zosilňovača triedy D. V elementárnych ochranných obvodoch sa koncový stupeň vypne, keď jeho teplota meraná vstavaným snímačom prekročí teplotný prah a nezapne sa, kým teplota neklesne na normálnu hodnotu. Samozrejme je možné aplikovať aj zložitejšie schémy na reguláciu teploty. Napríklad,meraním teploty môžu regulačné obvody postupne znižovať objem, čím sa znižuje odvod tepla, v dôsledku čoho sa teplota udrží v požadovaných medziach. Výhodou takýchto schém je, že zariadenie bude naďalej fungovať a nevypne sa.
Zosilňovače triedy D majú nevýhodu - keď sa zariadenie zapína a vypína, dochádza k klikaniu a praskaniu, čo môže používateľov obťažovať. Tento efekt môže nastať v prípade „starnutia“alebo inštalácie nekvalitného modulátora, ako aj synchronizácie koncového stupňa so stavom LC filtra pri zapínaní a vypínaní zariadenia.
