Avdio ojačevalnik razreda D je naprava, zasnovana za reprodukcijo signala, uporabljenega na vhodu naprave z uporabo elementov vhodnega vezja, z dano glasnostjo in nivojem moči, z minimalno vrednostjo odvajanja energije in popačenja. Uporaba takšnih ojačevalnikov se je začela leta 1958, v zadnjem času pa se je njihova priljubljenost izrazito povečala. Zakaj je ojačevalnik razreda D tako dober? V tem članku bomo poskušali odgovoriti na to vprašanje.
V običajni ojačevalni napravi je izhodna stopnja zgrajena na polprevodniških elementih-tranzistorjih. Zagotavljajo zahtevano vrednost izhodnega toka. Številni avdio sistemi imajo ojačevalne stopnje razreda A, B in AB. V primerjavi z izhodno stopnjo, ki je implementirana v razredu D, je odvajanje moči v linearnih stopnjah pomembno, tudi če so popolnoma sestavljene. Ta dejavnik daje razredu D pomembno prednost privečino aplikacij, kar je posledica nizke proizvodnje toplote, majhnih skupnih dimenzij, nizkih stroškov izdelka in podaljšane življenjske dobe naprave.
Avdio ojačevalniki razreda D imajo veliko manjšo disipacijo moči kot ojačevalniki razreda A, B in AB. Ključi v izhodni stopnji takšnega ojačevalnika povezujejo izhodne, negativne in pozitivne napajalne tirnice in s tem ustvarijo serijo impulzov s pozitivnim in negativnim potencialom. Zaradi oblike takega signala ojačevalnik razreda D znatno zmanjša razpršeno moč, saj ob prisotnosti potencialne razlike tok praktično ne prehaja skozi izhodne tranzistorje (tranzistor je v zaprtem stanju). Če je tranzistor v odprtem načinu in skozenj teče tok, na njem pade zanemarljiva napetost. Trenutna disipacija moči je v tem primeru minimalna.
Kljub dejstvu, da močnostni ojačevalnik razreda D razprši majhno količino toplotne energije v primerjavi z linearnimi ojačevalniki, še vedno obstaja nevarnost pregrevanja vezja. To se lahko zgodi, ko naprava dlje časa deluje s polno močjo. Da bi preprečili ta proces, je treba v ojačevalnik razreda D vključiti vezja za nadzor temperature. V osnovnih zaščitnih vezjih se izhodna stopnja izklopi, ko njena temperatura, izmerjena z vgrajenim senzorjem, preseže temperaturni prag in se ne vklopi, dokler temperatura ne pade na normalno. Seveda je mogoče uporabiti bolj zapletene sheme za nadzor temperature. na primerz merjenjem temperature lahko krmilna vezja postopoma znižujejo prostornino in s tem zmanjšajo odvajanje toplote, posledično se bo temperatura ohranjala v zahtevanih mejah. Prednost takšnih shem je, da bo naprava še naprej delovala in se ne bo izklopila.
Ojačevalniki razreda D imajo pomanjkljivost – ob vklopu in izklopu naprave se v njej pojavijo kliki in poke, kar lahko moti uporabnike. Ta učinek se lahko pojavi v primeru "staranja" ali namestitve nizkokakovostnega modulatorja, pa tudi pri sinhronizaciji izhodne stopnje s stanjem LC filtra med vklopom in izklopom naprave.
