D klases audio pastiprinātājs ir ierīce, kas paredzēta signāla reproducēšanai uz ierīces ievadi, izmantojot ievades ķēdes elementus, ar noteiktu skaļumu un jaudas līmeni ar minimālu enerģijas izkliedes un kropļojumu vērtību. Šādu pastiprinātāju izmantošana sākās 1958. gadā, taču pēdējā laikā to popularitāte ir ievērojami palielinājusies. Kāpēc D klases pastiprinātājs ir tik labs? Šajā rakstā mēs centīsimies atbildēt uz šo jautājumu.
Parastajā pastiprināšanas ierīcē izejas stadija ir veidota uz pusvadītāju elementiem-tranzistoriem. Tie nodrošina nepieciešamo izejas strāvas vērtību. Daudzām audio sistēmām ir A, B un AB klases pastiprinātāju pakāpes. Salīdzinot ar D klasē ieviesto izejas posmu, jaudas izkliede lineārajos posmos ir ievērojama pat perfekti samontētā gadījumā. Šis faktors nodrošina D klasei ievērojamas priekšrocībasvairums lietojumu, pateicoties zemai siltuma ražošanai, maziem izmēriem, zemām produkta izmaksām un pagarinātam ierīces kalpošanas laikam.
D klases audio pastiprinātājiem ir daudz mazāka jaudas izkliede nekā A, B un AB klases pastiprinātājiem. Taustiņi šāda pastiprinātāja izejas posmā savieno izejas, negatīvās un pozitīvās jaudas sliedes, tādējādi radot virkni impulsu ar pozitīvu un negatīvu potenciālu. Šāda signāla formas dēļ D klases pastiprinātājs ievērojami samazina izkliedēto jaudu, jo potenciālu starpības klātbūtnē strāva praktiski neiet cauri izejas tranzistoriem (tranzistors ir slēgtā stāvoklī). Ja tranzistors ir atvērtā režīmā un caur to plūst strāva, pāri tam nokrīt niecīgs spriegums. Tūlītēja jaudas izkliede šajā gadījumā ir minimāla.
Neskatoties uz to, ka D klases jaudas pastiprinātājs, salīdzinot ar lineārajiem pastiprinātājiem, izkliedē nelielu daudzumu siltumenerģijas, joprojām pastāv ķēdes pārkaršanas risks. Tas var notikt, ja ierīce ilgu laiku darbojas ar pilnu jaudu. Lai novērstu šo procesu, D klases pastiprinātājā ir jāiekļauj temperatūras kontroles ķēdes. Elementārajās aizsardzības shēmās izejas posms tiek izslēgts, kad tā temperatūra, ko mēra ar iebūvēto sensoru, pārsniedz temperatūras slieksni un neieslēdzas, kamēr temperatūra nenokritīs līdz normālai. Protams, temperatūras kontrolei ir iespējams pielietot sarežģītākas shēmas. Piemēram,mērot temperatūru, vadības ķēdes var pakāpeniski samazināt skaļumu, tādējādi samazinot siltuma izkliedi, kā rezultātā temperatūra tiks uzturēta vajadzīgajās robežās. Šādu shēmu priekšrocība ir tāda, ka ierīce turpinās darboties un neizslēgsies.
D klases pastiprinātājiem ir trūkums – ierīci ieslēdzot un izslēdzot, tajā atskan klikšķi un uzsprāgšana, kas var nokaitināt lietotājus. Šis efekts var rasties “novecošanās” vai nekvalitatīva modulatora uzstādīšanas gadījumā, kā arī izejas stadijas sinhronizācijas ar LC filtra stāvokli ierīces ieslēgšanas un izslēgšanas laikā.
