Ein Audioverstärker der D-Klasse ist ein Gerät, das entwickelt wurde, um ein an den Eingang des Geräts angelegtes Signal mit Eingangssch altungselementen mit einer bestimmten Lautstärke und einem bestimmten Leistungspegel mit einem minimalen Wert an Energieverlust und Verzerrung zu reproduzieren. Die Verwendung solcher Verstärker begann 1958, aber in letzter Zeit hat ihre Popularität deutlich zugenommen. Warum ist ein Verstärker der D-Klasse so gut? In diesem Artikel werden wir versuchen, diese Frage zu beantworten.
Bei einem herkömmlichen Verstärker ist die Ausgangsstufe auf Halbleiterelementen aufgebaut – Transistoren. Sie liefern den erforderlichen Wert des Ausgangsstroms. Viele Audiosysteme haben Verstärkerstufen der Klassen A, B und AB. Im Vergleich zu der in Klasse D implementierten Endstufe ist die Verlustleistung in den Linearstufen auch bei perfekter Montage erheblich. Dieser Faktor verschafft der Klasse D einen deutlichen Vorteil indie meisten Anwendungen aufgrund der geringen Wärmeentwicklung, der geringen Gesamtabmessungen, der niedrigen Produktkosten und der verlängerten Gerätelebensdauer.
Audioverstärker der Klasse D haben eine viel geringere Verlustleistung als Verstärker der Klassen A, B und AB. Die Tasten in der Ausgangsstufe eines solchen Verstärkers verbinden die Ausgangs-, negative und positive Stromschiene, wodurch eine Reihe von Impulsen mit positivem und negativem Potential erzeugt wird. Aufgrund der Form eines solchen Signals reduziert ein Verstärker der Klasse D die Verlustleistung erheblich, da der Strom bei Vorhandensein einer Potentialdifferenz praktisch nicht durch die Ausgangstransistoren fließt (der Transistor befindet sich im geschlossenen Zustand). Wenn der Transistor im offenen Modus ist und Strom durch ihn fließt, fällt eine vernachlässigbare Spannung an ihm ab. Die momentane Verlustleistung ist in diesem Fall minimal.
Trotz der Tatsache, dass eine Klasse-D-Endstufe im Vergleich zu linearen Verstärkern eine geringe Wärmeenergie abgibt, besteht immer noch die Gefahr der Überhitzung der Sch altung. Dies kann passieren, wenn das Gerät längere Zeit mit voller Leistung läuft. Um diesen Prozess zu verhindern, ist es notwendig, Temperaturregelkreise in den D-Klasse-Verstärker einzubauen. In elementaren Schutzsch altungen wird die Endstufe abgesch altet, wenn ihre vom eingebauten Sensor gemessene Temperatur die Temperaturschwelle überschreitet, und sch altet sich nicht ein, bis die Temperatur auf den Normalwert abfällt. Natürlich ist es möglich, komplexere Schemata zur Temperatursteuerung anzuwenden. Zum Beispiel,Durch die Messung der Temperatur können die Regelkreise die Lautstärke allmählich verringern, wodurch die Wärmeabgabe verringert wird, wodurch die Temperatur innerhalb der erforderlichen Grenzen geh alten wird. Der Vorteil solcher Schemata besteht darin, dass das Gerät weiterhin funktioniert und sich nicht aussch altet.
D-Klasse-Verstärker haben einen Nachteil - wenn das Gerät ein- und ausgesch altet wird, treten Klicks und Pops auf, die Benutzer stören können. Dieser Effekt kann bei „Alterung“oder Einbau eines minderwertigen Modulators auftreten, sowie Synchronisation der Endstufe mit dem Zustand des LC-Filters beim Ein- und Aussch alten des Gerätes.
