Amplificadores Classe D e lineares são circuitos eletrônicos projetados para aumentar a potência de sinais de entrada de baixo nível. Amplificadores lineares seguem regras tradicionais de projeto eletrônico, usando transistores ou válvulas para controlar suavemente uma corrente de saída. Embora mais complexos, amplificadores Classe D funcionam ligando e desligando transistores completamente em altas velocidades. Esta abordagem incomum produz altas potências de saída com eficiência muito alta.
Um amplificador linear aumenta a tensão ou corrente de um sinal de entrada em proporção ao próprio sinal. O sinal de entrada é uma onda, e o amplificador torna a onda maior. Para fazer isso, uma válvula ou transistor controla uma corrente de saída como uma válvula, aumentando e diminuindo a corrente em resposta ao sinal de entrada. Esta abordagem tem eficiências de 20% ou menos; para enviar 20 watts a uma caixa, o amplificador consome 100 watts de potência. Um projeto Classe D opera em uma taxa que varia entre 50 a 90% de eficiência.
Amplificadores lineares têm projetos muito simples, usando apenas alguns transistores por canal. Um projeto chamado amplificador Classe A tem um único transistor por canal. Amplificadores Classe D, por outro lado, são muito mais complexos, exigindo dezenas de transistores além de outros componentes eletrônicos. É um sistema de vários circuitos, incluindo um gerador de sinal de alta frequência, comparador e driver de porta. Fabricantes de eletrônicos implementaram essas funções em circuitos integrados, tornando o Classe D mais prático do que seria de outra forma.
Um projeto Classe D simplificado produz grandes quantidades de distorção. O amplificador funciona ligando um transistor completamente ligado e desligado sem conteúdo de sinal entre os dois extremos. A saída do amplificador é essencialmente uma onda quadrada, e você teria dificuldade em reconhecer música reproduzida através dele. Uma versão mais sofisticada do Classe D reduz muito a distorção, no entanto, pois amplifica uma mistura de música e uma onda quadrada com frequência entre 250 a 750 kHz. Um circuito de saída filtra a onda quadrada do sinal, deixando a música intacta.
Projetos de amplificadores lineares têm distorção inerentemente baixa. Ao contrário do Classe D, eles reproduzem o sinal proporcionalmente e não precisam confiar em sistemas de circuitos complexos para entregar boa fidelidade.
A potência de saída para amplificadores lineares e Classe D é comparável; amplificadores com qualquer projeto podem atingir milhares de watts. Devido à maior eficiência do Classe D, no entanto, é mais fácil fazer um amplificador de 1.000 watts de nível consumidor, pois seus requisitos de refrigeração são mais razoáveis. Amplificadores lineares para áudio doméstico raramente produzem mais de algumas centenas de watts; para mais potência, o equipamento precisa de refrigeração forçada a ar e até água.
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