เครื่องขยายเสียงคลาส D เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อสร้างสัญญาณที่ใช้กับอินพุตของอุปกรณ์โดยใช้องค์ประกอบวงจรอินพุตด้วยระดับเสียงและระดับพลังงานที่กำหนด โดยมีค่าการกระจายพลังงานและการบิดเบือนขั้นต่ำ การใช้แอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวเริ่มขึ้นในปี 2501 แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ความนิยมของพวกเขาเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ทำไมแอมพลิฟายเออร์ D-class ถึงดีมาก? ในบทความนี้เราจะพยายามตอบคำถามนี้
ในอุปกรณ์ขยายสัญญาณทั่วไป สเตจเอาต์พุตสร้างขึ้นจากองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์-ทรานซิสเตอร์ พวกเขาให้ค่าที่ต้องการของกระแสไฟขาออก ระบบเสียงจำนวนมากมีแอมพลิฟายเออร์คลาส A, B และ AB เมื่อเทียบกับสเตจเอาท์พุตที่นำไปใช้ในคลาส D การกระจายกำลังในสเตจเชิงเส้นมีความสำคัญแม้เมื่อประกอบเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ ปัจจัยนี้ทำให้คลาส D มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในการใช้งานส่วนใหญ่ อันเป็นผลมาจากการสร้างความร้อนต่ำ ขนาดโดยรวมที่เล็ก ต้นทุนผลิตภัณฑ์ต่ำ และยืดอายุอุปกรณ์
เครื่องขยายเสียงคลาส D มีการกระจายพลังงานที่ต่ำกว่าแอมพลิฟายเออร์คลาส A, B และ AB มาก ปุ่มต่างๆ ในสเตจเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์ดังกล่าวจะเชื่อมต่อรางจ่ายไฟ ขั้วลบและขั้วบวก ดังนั้นจึงสร้างชุดของพัลส์ที่มีศักย์ไฟฟ้าบวกและลบ เนื่องจากรูปร่างของสัญญาณดังกล่าว แอมพลิฟายเออร์ D-class ช่วยลดพลังงานที่กระจายออกไปได้อย่างมาก เนื่องจากเมื่อมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น กระแสจะไม่ผ่านทรานซิสเตอร์เอาต์พุตในทางปฏิบัติ (ทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะปิด) หากทรานซิสเตอร์อยู่ในโหมดเปิดและกระแสไหลผ่าน แรงดันไฟตกคร่อมจะตกเล็กน้อย การสูญเสียพลังงานในทันทีในกรณีนี้มีน้อยที่สุด
แม้ว่าเพาเวอร์แอมป์คลาส D จะกระจายพลังงานความร้อนเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับแอมพลิฟายเออร์เชิงเส้น แต่ก็ยังมีความเสี่ยงที่จะทำให้วงจรร้อนเกินไป สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่ออุปกรณ์ทำงานเต็มกำลังเป็นเวลานาน เพื่อป้องกันกระบวนการนี้ จำเป็นต้องรวมวงจรควบคุมอุณหภูมิในแอมพลิฟายเออร์คลาส D ในวงจรป้องกันเบื้องต้น สเตจเอาต์พุตจะปิดเมื่ออุณหภูมิซึ่งวัดโดยเซ็นเซอร์ในตัว เกินเกณฑ์อุณหภูมิและจะไม่เปิดจนกว่าอุณหภูมิจะลดลงสู่ระดับปกติ แน่นอนว่าเป็นไปได้ที่จะใช้รูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับการควบคุมอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น,โดยการวัดอุณหภูมิ วงจรควบคุมจะค่อยๆ ลดปริมาตรลง ซึ่งจะช่วยลดการกระจายความร้อน ส่งผลให้อุณหภูมิจะอยู่ภายในขีดจำกัดที่กำหนด ข้อดีของแผนดังกล่าวคืออุปกรณ์จะยังคงทำงานและจะไม่ปิด
แอมพลิฟายเออร์คลาส D มีข้อเสีย - เมื่อเปิดและปิดอุปกรณ์ จะมีเสียงคลิกและป๊อปอัพขึ้นมา ซึ่งอาจทำให้ผู้ใช้รำคาญได้ เอฟเฟกต์นี้สามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีที่ "เสื่อมสภาพ" หรือติดตั้งโมดูเลเตอร์คุณภาพต่ำ รวมถึงการซิงโครไนซ์สเตจเอาต์พุตกับสถานะของฟิลเตอร์ LC ในระหว่างการเปิดและปิดอุปกรณ์