D-klasy wzmacniacz – co jego popularność?

Audio, wzmacniacz klasy D – urządzenie do odtwarzania sygnału do urządzenia wejściowego, za pomocą elementów obwodu wejściowego z określonej ilości i poziomu mocy z minimalnym rozpraszaniu energii i zniekształceń. Zastosowanie takich wzmacniaczy zaczęła się w 1958 roku, ale w ostatnich latach ich popularność znacznie wzrosła. Co jest tak dobry wzmacniacz klasy D? W tym artykule postaramy się odpowiedzieć na to pytanie.

W konwencjonalnym urządzeniem wzmacniającym stopnia wyjściowego zbudowany na elementach półprzewodnikowych tranzystorów. Zapewniają one żądaną wartość prądu wyjściowego. Wiele wzmacniaczy audio etapach mają klasy A, B i AB. W porównaniu do wyjściowego etapu realizowanego w klasy D, rozpraszanie mocy liniowej w etapach znacząca nawet przy idealnej montażu. Czynnik ten zapewnia znaczne korzyści klasy D, w większości zastosowań z powodu małej ilości ciepła i małych wymiarach, niski koszt produktu i zwiększyć czas pracy tych urządzeń.

Wzmacniacze audio klasy D ma straty mocy jest znacznie niższy niż wzmacniacze klasy A, B i AB. Klucze w fazie wyjściowej wyjściu wzmacniacza jest podłączony, negatywnej i pozytywnej energii autobus, tworząc serię impulsów z dodatnim i ujemnym potencjale. Wzmacniacz klasy D. powodu kształtu takiego sygnału znacznie zmniejsza straty mocy, ze względu na obecność prądu przez tranzystory wyjściowe, różnica potencjałów zasadniczo nie przechodzi (tranzystor znajduje się w stanie zamkniętym). Jeżeli tranzystor w trybie na zewnątrz, a prąd przepływa przez niego niewielki spadek napięcia na nim. Chwilowa moc rozpraszana w tym przypadku jest minimalne.

Mimo, że wzmacniacz jest klasa D rozprasza niewielką ilość energii cieplnej w porównaniu ze wzmacniaczami liniowymi, nadal istnieje niebezpieczeństwo przegrzania obwodu. Może to nastąpić, gdy urządzenie pracuje przez długi czas w trybie pełnej mocy. Aby uniknąć tego procesu konieczne jest przez wzmacniacz klasy D umożliwić obwodu regulacji temperatury. Elementarne obwody zabezpieczające stopnia wyjściowego jest wyłączane jeśli temperatura zmierzona przez zintegrowany czujnik temperatury przekracza próg nie włącza się, aż temperatura spadnie do normy. Oczywiście, możliwe jest użycie bardziej skomplikowanych układów do regulacji temperatury. Na przykład, do pomiaru temperatury, obwód sterujący może stopniowo zmniejszać objętość, a tym samym zmniejszyć ciepło, w wyniku czego temperatura będzie utrzymane w wymaganych granicach. Zaletą takich systemów jest to, że urządzenie będzie działać i nie zostanie odłączony.

Wzmacniacze klasy D mają wadę – po włączeniu urządzenia pojawia się w kliknie i wyskakuje, które mogą drażnić użytkowników. Efekt ten może wystąpić jeśli „starzeniem” lub słabą instalacji modulatora i wyjście synchronizacji etap stan filtr LC podczas włączania i wyłączania urządzenia.