Amplificador D-class – qual é a popularidade?

O amplificador de áudio D-Class é um dispositivo projetado para reproduzir o sinal aplicado à entrada do dispositivo, usando os elementos do circuito de entrada, com um determinado volume e nível de potência, com um valor mínimo de dissipação de energia e distorção. O uso de tais amplificadores começou em 1958, mas recentemente sua popularidade aumentou visivelmente. O que é tão bom quanto o amplificador D-class? Neste artigo, tentaremos responder a esta pergunta.

Em um dispositivo de amplificação convencional, o estágio de saída é construído em transistores semicondutores. Eles fornecem a corrente de saída necessária. Muitos sistemas de áudio possuem cascatas amplificadoras de classe A, B e AB. Se comparado ao estágio de saída implementado na Classe D, a dissipação de energia em estádios lineares é significativa mesmo com uma montagem ideal. Este fator fornece classe D com uma vantagem significativa na maioria das aplicações, como resultado de baixa geração de calor, pequenas dimensões gerais, baixos custos de produtos e maior vida útil do dispositivo.

Os amplificadores de som Classe D têm um poder dissipado muito inferior aos amplificadores A, B e AB. As teclas no estágio de saída de um amplificador desse tipo conectam as linhas de potência de saída, negativas e positivas, criando assim uma série de pulsos com um potencial positivo e negativo. O amplificador da classe D, devido à forma deste sinal, reduz significativamente a potência dissipada, porque na presença de uma diferença de potencial, a corrente através dos transistores de saída praticamente não passa (o transistor está em um estado fechado). Se o transistor em um modo aberto e através dele passa uma corrente, sobre ele a queda da pressão insignificante. A dissipação instantânea de energia neste caso é mínima.

Apesar de o amplificador de classe D dissipar uma pequena quantidade de energia térmica em comparação com amplificadores lineares, ainda existe o perigo de superaquecimento do circuito. Isso pode acontecer quando a unidade é operada por um longo tempo no modo de energia total. Para evitar este processo, é necessário incluir circuitos de controle de temperatura no amplificador da classe D. Em esquemas de proteção elementares, o estágio de saída é desligado quando a temperatura medida pelo sensor incorporado excede o limiar de temperatura e não liga até que a temperatura cai para o normal. Claro, é possível usar esquemas mais complexos para controle de temperatura. Por exemplo, ao medir a temperatura, os circuitos de controle podem diminuir gradualmente o volume, reduzindo assim a geração de calor e a temperatura permanecerá dentro dos limites exigidos. A vantagem desses esquemas é que o dispositivo continuará a funcionar e não desligará.

Os amplificadores de classe D têm uma desvantagem – quando o dispositivo está ligado e desligado, há cliques e pops que podem irritar os usuários. Esse efeito pode ocorrer no caso de "envelhecimento" ou instalação de um modulador de baixa qualidade, bem como a sincronização do estágio de saída com o estado do filtro LC durante a ativação e desativação.