En D-klasse-lydforstærker er en enhed designet til at gengive et signal, der påføres enhedens input ved hjælp af input-kredsløbselementer, med en given lydstyrke og effektniveau, med en minimumsværdi for energiafledning og forvrængning. Brugen af sådanne forstærkere begyndte i 1958, men for nylig er deres popularitet steget markant. Hvorfor er en D-klasse forstærker så god? I denne artikel vil vi forsøge at besvare dette spørgsmål.
I en konventionel forstærkeranordning er udgangstrinnet bygget på halvlederelementer-transistorer. De giver den nødvendige værdi af udgangsstrømmen. Mange lydsystemer har klasse A, B og AB forstærkertrin. Sammenlignet med udgangstrinet implementeret i klasse D, er effekttabet i de lineære trin betydeligt, selv når det er samlet perfekt. Denne faktor giver klasse D en væsentlig fordel ide fleste applikationer, som et resultat af lav varmeudvikling, små overordnede dimensioner, lave produktomkostninger og forlænget enhedens levetid.
Klasse D-lydforstærkere har meget lavere effekttab end klasse A-, B- og AB-forstærkere. Nøglerne i udgangstrinnet på en sådan forstærker forbinder output-, negative og positive strømskinner og skaber derved en række impulser med et positivt og negativt potentiale. På grund af formen af et sådant signal reducerer en D-klasse-forstærker den dissiperede effekt betydeligt, fordi i nærværelse af en potentialforskel passerer strømmen praktisk t alt ikke gennem udgangstransistorerne (transistoren er i lukket tilstand). Hvis transistoren er i åben tilstand og strøm løber gennem den, falder en ubetydelig spænding over den. Øjeblikkelig effekttab i dette tilfælde er minimal.
På trods af at en klasse D effektforstærker spreder en lille mængde termisk energi sammenlignet med lineære forstærkere, er der stadig fare for overophedning af kredsløbet. Dette kan ske, når enheden kører på fuld effekt i lang tid. For at forhindre denne proces er det nødvendigt at inkludere temperaturkontrolkredsløb i D-klasse-forstærkeren. I elementære beskyttelseskredsløb er udgangstrinnet slukket, når dets temperatur, målt af den indbyggede sensor, overstiger temperaturtærsklen og vil ikke tænde, før temperaturen falder til det normale. Selvfølgelig er det muligt at anvende mere komplekse skemaer til temperaturkontrol. For eksempel,ved at måle temperaturen, kan styrekredsløbene gradvist sænke volumen, hvorved varmeafgivelsen reduceres, som følge heraf holdes temperaturen inden for de nødvendige grænser. Fordelen ved sådanne ordninger er, at enheden fortsætter med at fungere og ikke slukker.
D-klasse forstærkere har en ulempe - når enheden tændes og slukkes, opstår der klik og pops i den, hvilket kan genere brugerne. Denne effekt kan forekomme i tilfælde af "ældning" eller installation af en modulator af lav kvalitet samt synkronisering af udgangstrinnet med LC-filterets tilstand under tænding og sluk for enheden.
