D-luokan audiovahvistin on laite,joka on suunniteltu toistamaan laitteen tuloon syötetty signaali syöttöpiirin elementtien avulla tietyn tilavuus- ja tehotasolla vähimmäisarvo energian hajoamista ja vääristymistä varten. Tällaisten vahvistimien käyttö alkoi vuonna 1958, mutta viime aikoina niiden suosio on kasvanut huomattavasti. Mikä on niin hyvä D-luokan vahvistimessa? Tässä artikkelissa yritämme vastata tähän kysymykseen.

Tavallisessa vahvistimessa lähtöasteon rakennettu puolijohdekomponentteihin. Ne tarjoavat tarvittavan lähtövirran. Monilla äänentoistojärjestelmillä on luokka A, B ja AB lujittavia kaskadeja. Verrattuna luokassa D toteutettuun lähtöasteeseen, lineaaristen vaiheiden tehohäviö on merkittävä myös ihanteellisen kokoonpanon yhteydessä. Tämä tekijä tarjoaa luokan D merkittävän edun useimmissa sovelluksissa, johtuen matalasta lämmöntuotannosta, pienistä kokonaismuodoista, alhaisista tuotekustannuksista ja laitteen käyttöiän kasvusta.

Luokan D äänivahvistimet ovat haihtuneetteho on paljon pienempi kuin vahvistimien A, B ja AB luokat. Tällaisen vahvistimen lähtövaiheen näppäimet yhdistävät lähtö-, negatiiviset ja positiiviset voimajohdot muodostaen siten sarjan pulsseja, joilla on positiivinen ja negatiivinen potentiaali. D-luokan vahvistin pienentää merkittävästi signaalin muodon takia tehohäviöitä, koska potentiaalisen eron läsnä ollessa virta läpäisytransistoreiden kautta ei käytännössä läpäise (transistori on suljetussa tilassa). Jos transistori avoimessa tilassa ja sen kautta kulkee virtaa, sen yli vähäinen paine putoaa. Hetkellinen tehohäviö tässä tapauksessa on vähäinen.

Huolimatta siitä, että tehovahvistinluokka Dpienentää pienen määrän lämpöenergiaa verrattuna lineaarisiin vahvistimiin, on edelleen olemassa vaara, että piiri ylikuuhtuu. Tämä voi tapahtua, kun laite toimii pitkään täyskäytössä. Tämän prosessin estämiseksi on tarpeen sisällyttää lämpötilan säätöpiirit D-luokan vahvistimeen. Elementaarisissa suojausjärjestelmissä lähtöaste ei ole käytössä, kun integroidulla anturilla mitattu lämpötila ylittää lämpötilan kynnysarvon eikä kytkeydy, kunnes lämpötila on laskenut normaaliksi. Tietenkin on mahdollista käyttää monimutkaisempia järjestelmiä lämpötilan säätöön. Esimerkiksi mittaamalla lämpötilaa ohjauspiirit voivat vähitellen pienentää äänenvoimakkuutta vähentäen siten lämpöä ja lämpötila pysyy vaadittujen rajojen sisällä. Tällaisten järjestelmien etuna on, että laite jatkaa toimintaansa eikä sulkeudu.

D-luokan vahvistimilla on haitta - milloinlaitteen kytkeminen päälle ja pois, on napsautuksia ja ponnahduksia, jotka voivat ärsyttää käyttäjiä. Tämä vaikutus voi ilmetä "vanhenemisen" tai huonolaatuisen modulaattorin asennuksen yhteydessä sekä synkronoimalla lähtöasteen ja LC-suodattimen tilan virran päälle ja pois päältä.