Vad är en klass-D-förstärkare?
Ofta kallad en digital förstärkare är klass-D-förstärkaren en elektronisk enhet som ökar storleken på elektriska signaler. Det som skiljer klass-D-förstärkaren från andra typer av förstärkare är dess design, som handlar om risken för ökad distorsion för en mycket hög effektivitetsnivå, vilket gör att den kan vara mindre och lättare än andra förstärkare. Klass-D-förstärkare används oftast som högtalarförstärkare i ljudapplikationer och är särskilt populära i situationer där antingen kostnad eller storlek är en viktig faktor.
Typiska högtalarförstärkare använder minst en transistor, en liten elektronisk del med tre ledningar, som vanligtvis är tillverkad av kisel eller integrerade kretschips (IC) som innehåller transistorer. En konstant kraftmatning går in i sin "samlare" medan en liten, linjenivå signal matas in i sin "bas". Bassignalen styr hur mycket av kollektorns kraft som passerar till "emittern", ledningen från vilken den förstärkta signalen kommer. Klass-A-, klass-B- och hybridklass-AB-konstruktioner drar ständigt kraft för kollektorn, oavsett om den behöver det eller inte. Detta tenderar att göra dem mycket ineffektiva, och de stora mängderna oanvänd kraft omvandlas till värme, som förstärkaren sprids genom stora och skrymmande kylflänsar. Utformningen av en klass-D-förstärkare eliminerar mycket av denna ineffektivitet.
Klass-D-förstärkare använder fortfarande transistorer eller IC-chips, men istället för att helt enkelt göra signalen från basen större med kraft från kollektorn, använder de basens signal för att slå på och stänga av kollektorn. Till exempel, för att skapa en låg ljusnivå i ett rum utan en dimmerbrytare, kan teoretiskt sett ljusströmbrytaren slås på och av flera gånger per sekund, vilket får ögat att registrera ljus som är dimmare än en helt upplyst lampa. Klass-D-förstärkare fungerar enligt samma princip, och när de är "av", drar de i princip ingen ström.
Misnumren "digital förstärkare" appliceras på många klass-D-förstärkarkomponenter eftersom de korta pulserna som de använder kan komma från en digital källa. Å andra sidan kan de också förstärka analoga signaler. Faktum är att klass-D-förstärkarkonstruktionen föregår digital ljudteknologi.
När de först introducerades gjorde förstärkare i klass D ett antal kompromisser i ljudkvaliteten för att uppnå höga effektutgångar från en liten, billig komponent. På grund av denna begränsning fick de först popularitet i applikationer som subwooferförstärkare där typen av distorsion som designen skapade var svårare att höra. När tekniken blev mer förfinad och ljudkvaliteten förbättrades, expanderade de till billiga konsumentljudutrustning samt bärbar utrustning, vilket krävde låg strömavbrott för att maximera batteritiden. Vid det andra decenniet av 2000-talet hade klass D-förstärkare förfinats till den punkt att de började användas i professionella ljudapplikationer samt i mycket avancerad stereofilm för audiofil.