Um amplificador Classe D é circuito eletrónico de alta eficiência desenhado para aumentar potência de sinais de entrada. O seu princípio operacional é diferente de outras classes de amplificadores, comutando abruptamente os seus transístores de saída completamente ligados ou desligados. Até recentemente, este comportamento tornava amplificadores Classe D demasiado ruidosos para áudio e música, mas melhorias no circuito tornaram-no parte comum de sistemas home theater modernos.
Engenheiros organizaram designs de amplificadores em várias classes, cada uma designada com letra. À medida que letras sobem no alfabeto, eficiência energética do amplificador aumenta, mas distorção também. Amplificador Classe A, por exemplo, tem baixa distorção mas eficiência pobre. Distorção de amplificador Classe AB não é muito pior que Classe A mas tem eficiência muito melhor. Tradicionalmente, estas duas classes foram base de áudio de consumo. Classes B e C são mais eficientes mas têm distorção demais para audição agradável. Mega-fone, impulsionado por amplificador Classe B ou C, produz som alto eficientemente, embora só bom para fala simples, não música. Amplificadores Classe D iniciais serviam aplicações científicas e industriais mas distorciam som até ser irreconhecível.
Determina eficiência de amplificador áudio comparando potência elétrica que consome à potência que entrega ao altifalante. Amplificador ideal envia tanto ao altifalante quanto usa, mas amplificadores reais variam entre 15 e 95% eficiência. Amplificador Classe A, no fim baixo da escala, pode entregar 1 a 2 watts a altifalante enquanto consome 10 watts.
Sinais áudio são ondas contínuas como ondas num lago. Amplificador Classe A segue curvas ascendentes e descendentes de sinais de entrada e produz saída que espelha entrada mas com grande aumento de potência. Classe D, por contraste, comuta saída totalmente ligada quando sinal de entrada aumenta passado limiar de tensão e cai a zero quando entrada diminui abaixo do valor limiar. Sinal de saída, embora mais potente que entrada e com mesma frequência, é muito duro.
Amplificadores áudio Classe D contornam limitações do design adicionando funcionalidades complexas. Amplificador usa mistura de dois sinais: entrada áudio e gerador de sinal com frequência fixa de 200 kHz ou maior. Circuito amplifica ambos sinais e filtra alta frequência da saída. Resultado final é sinal de música potente com baixa distorção. Chave do sucesso do amplificador Classe D de alta frequência é uso de circuitos integrados (ICs) para gerador de sinal e outros componentes chave. ICs tornam design fiável e acessível apesar da complexidade.
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