Ένας ενισχυτής ήχου κατηγορίας D είναι μια συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να αναπαράγει ένα σήμα που εφαρμόζεται στην είσοδο της συσκευής χρησιμοποιώντας στοιχεία κυκλώματος εισόδου, με δεδομένο επίπεδο έντασης και ισχύος, με ελάχιστη τιμή απαγωγής ενέργειας και παραμόρφωσης. Η χρήση τέτοιων ενισχυτών ξεκίνησε το 1958, αλλά πρόσφατα η δημοτικότητά τους έχει αυξηθεί σημαντικά. Γιατί είναι τόσο καλός ένας ενισχυτής κατηγορίας D; Σε αυτό το άρθρο, θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση.
Σε μια συμβατική συσκευή ενίσχυσης, η βαθμίδα εξόδου βασίζεται σε στοιχεία ημιαγωγών-τρανζίστορ. Παρέχουν την απαιτούμενη τιμή του ρεύματος εξόδου. Πολλά συστήματα ήχου έχουν στάδια ενισχυτή κατηγορίας Α, Β και ΑΒ. Σε σύγκριση με το στάδιο εξόδου που εφαρμόζεται στην κατηγορία D, η απαγωγή ισχύος στα γραμμικά στάδια είναι σημαντική ακόμη και όταν συναρμολογηθεί τέλεια. Αυτός ο παράγοντας παρέχει στην κατηγορία D ένα σημαντικό πλεονέκτημαοι περισσότερες εφαρμογές, ως αποτέλεσμα της χαμηλής παραγωγής θερμότητας, των μικρών συνολικών διαστάσεων, του χαμηλού κόστους προϊόντος και της εκτεταμένης διάρκειας ζωής της συσκευής.
Οι ενισχυτές ήχου κατηγορίας D έχουν πολύ χαμηλότερη απαγωγή ισχύος από τους ενισχυτές κατηγορίας Α, Β και ΑΒ. Τα πλήκτρα στο στάδιο εξόδου ενός τέτοιου ενισχυτή συνδέουν τις ράγες εξόδου, αρνητικής και θετικής ισχύος, δημιουργώντας έτσι μια σειρά παλμών με θετικό και αρνητικό δυναμικό. Λόγω του σχήματος ενός τέτοιου σήματος, ένας ενισχυτής κατηγορίας D μειώνει σημαντικά τη διαλυμένη ισχύ, επειδή παρουσία διαφοράς δυναμικού, το ρεύμα πρακτικά δεν διέρχεται από τα τρανζίστορ εξόδου (το τρανζίστορ είναι σε κλειστή κατάσταση). Εάν το τρανζίστορ είναι σε ανοιχτή λειτουργία και το ρεύμα ρέει μέσα από αυτό, μια αμελητέα τάση πέφτει σε αυτό. Η στιγμιαία απαγωγή ισχύος σε αυτήν την περίπτωση είναι ελάχιστη.
Παρά το γεγονός ότι ένας ενισχυτής ισχύος κατηγορίας D διαχέει μια μικρή ποσότητα θερμικής ενέργειας σε σύγκριση με τους γραμμικούς ενισχυτές, εξακολουθεί να υπάρχει κίνδυνος υπερθέρμανσης του κυκλώματος. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν η συσκευή λειτουργεί σε πλήρη ισχύ για μεγάλο χρονικό διάστημα. Για να αποφευχθεί αυτή η διαδικασία, είναι απαραίτητο να συμπεριληφθούν κυκλώματα ελέγχου θερμοκρασίας στον ενισχυτή κλάσης D. Στα στοιχειώδη προστατευτικά κυκλώματα, η βαθμίδα εξόδου απενεργοποιείται όταν η θερμοκρασία της, μετρούμενη από τον ενσωματωμένο αισθητήρα, υπερβαίνει το όριο θερμοκρασίας και δεν ανάβει μέχρι να πέσει η θερμοκρασία στο κανονικό. Φυσικά, είναι δυνατή η εφαρμογή πιο σύνθετων σχημάτων για τον έλεγχο της θερμοκρασίας. Για παράδειγμα,Με τη μέτρηση της θερμοκρασίας, τα κυκλώματα ελέγχου μπορούν σταδιακά να μειώσουν την ένταση, μειώνοντας έτσι την απαγωγή θερμότητας, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία να διατηρείται εντός των απαιτούμενων ορίων. Το πλεονέκτημα τέτοιων σχημάτων είναι ότι η συσκευή θα συνεχίσει να λειτουργεί και δεν θα απενεργοποιηθεί.
Οι ενισχυτές κατηγορίας D έχουν ένα μειονέκτημα - όταν η συσκευή είναι ενεργοποιημένη και απενεργοποιημένη, εμφανίζονται κλικ και σκάνε σε αυτήν, που μπορεί να ενοχλήσουν τους χρήστες. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να συμβεί σε περίπτωση «γήρανσης» ή εγκατάστασης διαμορφωτή χαμηλής ποιότητας, καθώς και σε συγχρονισμό της βαθμίδας εξόδου με την κατάσταση του φίλτρου LC κατά την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της συσκευής.
