Designs de amplificadores eletrónicos enquadram-se num conjunto de classes gerais, chamadas Classe A, Classe AB, Classe B, etc. Um amplificador Classe D básico tem melhor eficiência energética que Classe AB comum em sistemas estéreo, embora tenha distorção severa. Melhorias recentes no circuito Classe D contornaram problema de distorção, criando amplificador com alta eficiência e boa fidelidade.
Circuito Classe D tem entrada para aceitar sinal, saída para impulsionar altifalante ou outra carga e par de transístores MOSFET ou outros. Ao contrário de circuitos Classe A e AB, que usam corrente de bias para manter transístores ligados através do ciclo do sinal, design Classe D não usa corrente de bias. Durante metade positiva do ciclo do sinal de entrada, um transístor liga e outro desliga. Na metade negativa, transístores invertem papéis. Saída do amplificador é onda de pulso com frequência do sinal de entrada. Por si só, Classe D serve para amplificar pulsos mas não música ou outro material áudio — distorção torna música irreconhecível.
Ao contrário de outras classes, transístores em amplificador Classe D estão ou totalmente ligados ou desligados — sinal de saída não é imagem espelho da entrada. Classe D é então exemplo de amplificação não-linear, pois saída não é proporcional à entrada. Teoricamente, Classe D permite 100% eficiência, entregando toda potência aos altifalantes. Na prática, transístores dissipam dez por cento ou mais da potência de entrada do amplificador, produzindo eficiências de 78 a 90%. Amplificadores Classe A e AB gerenciam cerca de 20 e 50%, respetivamente.
Surpreendentemente, encontra amplificadores Classe D em muitos sistemas de entretenimento doméstico e automóvel. Design inovador usa sinal de entrada para modular frequência de oscilador cuja frequência nominal é 200 kHz ou maior. Circuito Classe D amplifica este sinal misto, depois remove componente de alta frequência com filtro passa-baixa. Feito cuidadosamente, fidelidade áudio do amplificador rivaliza com designs Classe AB.
Com adição de oscilador, filtro e outros circuitos, amplificador Classe D torna-se muito mais complexo que Classe A ou AB, que usam punhado de componentes. Se implementasse Classe D com componentes discretos, seria amplificador caro e complicado. Felizmente, circuitos integrados reduzem complexidade a poucos componentes mais par de transístores de potência, e amplificador não precisa ser mais caro que design convencional.
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