Che cosa è class - d'amplification , d - amp

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Che cosa è in classe D amplificazione? By David Mellor Se siete sotto l'impressione che gli amplificatori in classe D sono solo 'due lettere peggio' rispetto ai modelli di Classe-A, ripensateci: la tecnologia in classe D sta facendo un impatto crescente sul mondo del suono dal vivo, offrendo più potenza con meno peso rispetto mai prima d'ora. Scopriamo come e perché. Ogni tecnico del suono ha un parere su microfoni. E altoparlanti, certamente tutto suono diverso. Mixer? Le differenze ci sono fino a servizi e comodità operativa. Ma amplificatori di potenza? Oltre al 'più grande è meglio', che potrebbe ottenere entusiasta di un amplificatore? L'amplificatore di potenza, forse molti di loro per uno spettacolo dal vivo, si trova in un rack e si avanti con il suo lavoro. La tecnologia è matura e non c'è tutto quello che molta differenza tra amplificatori di potenza, in modo da basta scegliere un fornitore affidabile e la potenza richiesta. Accumulare, e il gioco è fatto. Dobbiamo essere grati che amplificatori di potenza sono così poco interessante, perché se sono poco interessante vuol dire che funzionano bene. Infatti, l'amplificatore di potenza è uno dei pezzi migliori prestazioni del kit in tutto il sistema audio, in termini di risposta in frequenza, la distorsione ed il rumore. amplificatori di potenza moderni sono anche generalmente un gruppo abbastanza affidabile. Amplificatori di un tempo usavano per morire su base regolare, come i loro transistor spontaneamente bruciati. Ma ora, grazie a un raffreddamento efficiente e circuiti di protezione, mancanza di energia elettrica-amp è un evento relativamente raro. (Se non si trova che così, guardate alla vostra raffreddamento - libero flusso d'aria è d'obbligo). Eppure, i produttori non piace a riposare. Hanno bisogno di migliorare i propri prodotti, si spera di ottenere un vantaggio rispetto ai loro concorrenti e ci incoraggiano a comprare più di quello che fanno. Come accade, vi è ancora spazio per miglioramenti nel campo degli amplificatori di potenza. Più Watt per il dollaro è un modo che possano essere migliorate. Semplicemente più Watts in un singolo amplificatore è un'altra. Una terza area potenziale di sviluppo? Renderli più leggeri! Se hai mai speso amplificatori sartiame di tempo e rack amp, saprete tutto su questo. Il Crest Audio CD3000 è un amplificatore di classe D in grado di erogare 1500 watt per canale su un carico 2Ohm. Sorprendentemente per un tale bruta, il CD3000 occupa solo 2U di spazio rack, e pesa un semplice (per un amplificatore di potenza) 21kg. Ecco una buona domanda: proprio perché sono amplificatori di potenza così pesante? Energia elettrica non pesa niente, quindi come mai amplificatori avere così tanto di massa? Ci sono due risposte a questa. Uno è il trasformatore che converte la tensione di rete in una tensione inferiore adatto per i circuiti dell'amplificatore. Se un amplificatore viene valutato a 500 Watt, per esempio, il trasformatore deve essere in grado di fornire tutta questa potenza, e altro ancora. Quindi ha bisogno di avvolgimenti in rame sostanziali e un nucleo ingombranti; è destinato a essere pesante. L'altro elemento potenzialmente massiccia è il dissipatore di calore. Non tutti elettrica fornita alla circuiteria dell'amplificatore viene convertita in energia utile trasmesso agli altoparlanti. Una parte viene sprecata come calore, e questo calore deve essere dissipato, altrimenti l'amplificatore sarà cucinare. Così i transistor di uscita sono imbullonati ad una grande, dissipatore di calore alettato con un'ampia superficie che può perdere facilmente il calore, in particolare quando utilizzato in combinazione con un ventilatore. È vero che dissipatori di calore può essere fatto da un metallo leggero come alluminio e design intelligente può fare la parte dissipatore struttura dell'amplificatore. Anche così, tutto si somma e il tipico amplificatore di potenza è una bestia abbastanza pesante. Per ridurre il peso di un amplificatore, c'è una soluzione semplice: non sprecare così tanto potere. Se nessun potere stati sprecati, il trasformatore può essere molto più piccolo e un dissipatore di calore non sarebbe necessaria. Chiaramente, non ci sarà mai un amplificatore di 'no-waste', ma il più efficace è un amplificatore, il più leggero e più piccolo che può essere. Così in suono vivo, in cui amplificatori sono utilizzati in quantità, efficienza in un amplificatore è una qualità molto desiderabile. In altre zone in cui si utilizzano amplificatori di potenza, come la casa hi-fi e il monitoraggio dello studio, l'efficienza non è una questione. Questo mi porta al tema di questo articolo: amplificatori di Classe D. Tutta la ragione per l'esistenza di Classe D è l'efficienza. Chiaramente, ci deve essere anche di Classe A, Classe B e Classe C, e ci si aspetta che questi siano sviluppi precedenti, come vengono prima D in alfabeto. Ho intenzione di spiegare come funziona classe D, e perché è adatto per il suono dal vivo. Ma prima, ho intenzione di dover spiegare come funzionano tutte le altre classi. All'inizio. Se non si sa nulla di elettronica, non ti preoccupare. Beh, non ti preoccupare molto - non ho intenzione alcuna più profondo di comprensione esistente di come un lavoro di batteria e la lampadina sosterrà. (Naturalmente, un po 'di conoscenza di segnali audio non guasterebbe.) Figura 1: Una semplice single-ended Classe A amplificatore. In principio era il single-ended Classe A amplificatore, come mostrato in Figura 1. Ho semplificato lo schema per mostrare solo il dispositivo di output, che è dove sono definite le differenze tra le classi. In un semplice amplificatore come questo, il segnale di ingresso audio - una piccola corrente alternata (AC) - scorre nella base del transistore ( 'b') controlla una corrente maggiore (DC) che fluisce dall'uscita del alimentazione dell'amplificatore tramite il collettore ( 'C') e l'emettitore ( 'e') a terra. Le parti del circuito che hanno lasciato fuori 'polarizzazione' del transistore di modo che quando non vi è alcun segnale di ingresso, la tensione di uscita (cioè. La tensione al collettore) è la metà della tensione di alimentazione totale. Questo permette la tensione di uscita al variare sia su e giù in misura uguale, per ricreare la forma d'onda AC dell'ingresso. Se la tensione senza input-segnale presente doveva essere altro che a metà strada tra zero e la piena tensione di alimentazione, quindi inevitabilmente una metà della forma d'onda sarebbe corto di volt prima che l'altro, limitando la quantità di amplificazione disponibile prima forma d'onda sarebbe stata tagliata. Diamo un'occhiata a cosa succede quando l'ingresso di tensione segnale al transistor è bassa. Il transistor consente solo un piccolo flusso di corrente tra collettore ed emettitore, quindi la tensione al collettore sarà quasi uguale alla tensione di alimentazione-rail completa. Quindi il carico (altoparlante) è azionato con una alta tensione e una corrente forte - legge di Ohm, V = IR (Volt = Corrente x Resistenza), impone che il flusso di corrente è sempre proporzionale alla tensione applicata e la resistenza nel circuito. Viceversa, quando la tensione di ingresso al transistore è alto, la parte collettore-emettitore del transistore condurrà. La tensione sul collettore diventerà basso, in modo che il carico (l'oratore) viene azionato con una bassa tensione e solo una piccola corrente (legge di Ohm nuovo, la resistenza del diffusore rimane la stessa, ma la tensione applicata è ora bassa, così il flusso di corrente è basso). Come la forma d'onda del segnale di ingresso alimentando i cicli transistor su e giù, così fa la tensione di uscita. La tensione di uscita è una versione più grande della tensione di ingresso - che, naturalmente, è il punto di amplificazione. Ciò solleva alcune domande. In primo luogo, perché è il carico (altoparlante) non semplicemente collegato tra la linea di alimentazione ed il collettore? La risposta è che, se si trattasse di una corrente sarebbe sempre flusso attraverso l'altoparlante, anche quando nessun segnale di ingresso era presente. Sarebbe a) uno spreco, e b) spostare il cono dell'altoparlante dalla sua posizione di riposo, anche quando non vi era alcun segnale. La seconda domanda è perché c'è un condensatore (C1) tra il collettore e l'altoparlante? La risposta è di impedire (DC) Corrente di alimentazione raggiunge il diffusore reale, in quanto è solo le variazioni di tensione che ci interessa, e una tensione applicata costante sarebbe, come sopra, offset il cono dalla sua posizione di riposo. (Per ragioni di semplicità, lascio la spiegazione per la resistenza.) Questo semplice amplificatore è noto come 'single-ended, Classe A'. Ha un solo dispositivo di output, e quando non vi è alcun segnale la corrente attraverso il transistore di uscita è almeno pari o superiore alla corrente massima che mai scorre attraverso l'altoparlante. Così la classe A amplificatore è in funzione a pieno ritmo anche quando non c'è nessun segnale! Un amplificatore in classe A può essere solo il 25 per cento efficiente, secondo la matematica. Quindi, anche lavorando al suo meglio, tre quarti della potenza in ingresso è sprecato. Cosa c'è di Classe-G amplificazione? E 'il sogno di ogni designer amplificatore a venire con un progetto che un giorno verrà descritto come una' classe '. Le classi hanno effettivamente avanzato molto al di là di classe A, B, AB e D. Classi E ed F sono utilizzati in trasmissioni radio, in modo che possiamo ignorare. Ma Classe G e Classe H sono rilevanti per l'audio. Sappiamo che in classe AB è inefficiente, o almeno non è così efficace come vorremmo che fosse, visto che a livelli di potenza-amp c'è un sacco di potere essere sprecato. La ragione è inefficiente perché il livello segnale istantaneo è controllato da transistori che resistono al flusso di corrente, essenzialmente dissipando come calore. Quindi, in termini semplici, quando un transistor è solo di passaggio metà della corrente che poteva, l'altra metà deve andare da qualche parte - che e 'da qualche parte' è un piccolo ma significativo contributo alla seconda legge della termodinamica e l'eventuale morte dell'universo . Chi avrebbe mai pensato un amplificatore poteva farlo? Ma ecco un'idea: e se piccoli segnali potrebbero essere trasportate dal un piccolo amplificatore e grandi segnali da un grande amplificatore? Il piccolo amplificatore non avrebbe dovuto dissipare troppo potere, e nessuno dei due sarebbe il grande amplificatore, dal momento che quando viene chiamato su di esso avrebbe il proprio potere per l'altoparlante. In pratica, ciò può essere ottenuto utilizzando due o più coppie di rotaie di alimentazione. Una coppia di rotaie fornisce una tensione bassa per piccoli segnali. Quando il punto di clipping di questi apparati si avvicina, l'amplificatore commuta ad una coppia più elevata tensione di apparati di alimentazione. E non c'è bisogno di fermarsi a due coppie di rotaie. Chiaramente, commutazione potrebbe essere un problema e una potenziale fonte di difetti udibili, ma i guadagni in termini di efficienza possono superare i problemi in alcune applicazioni. Classe H è uno sviluppo della Classe G (a dire il vero, sono entrambi solo sviluppi di Classe AB, ma cerchiamo di non arrivare troppo esigente su di esso). In Classe H, il segnale viene utilizzato per variare la tensione di rail di alimentazione. Così, quando il segnale è a livello alto, le rotaie di alimentazione di potenza sono anche ad alta tensione, pronto. Questo evita la commutazione coinvolti nella classe G. interessante notare che la generazione della tensione di rail incorpora un circuito molto simile Classe D in natura. Si preme, tirerò La figura 2 mostra una strategia alternativa, nella forma di uno stadio di uscita amplificatore push-pull. Un transistore 'tira' la tensione sul semiciclo positivo della forma d'onda. L'altro transistore 'spinge' la tensione sul semiciclo negativo. Bene, questa è la spiegazione scuola materna. Diamo un'occhiata a un po 'più in dettaglio. In questa versione, ho dimostrato sia un binario positivo di alimentazione ed un rail di alimentazione negativa, nonché una terra esattamente tra di tensione; zero volt in realtà. Un single-ended (positivo-negativo o solo) di alimentazione può essere utilizzato, ma una fornitura dual-rail è meglio, come nessun condensatore di uscita DC di blocco è necessario. Questo perché, quando non c'è segnale, entrambi i terminali del diffusore sono a zero volt, in modo non circola corrente e non c'è DC da bloccare. Si noterà che i transistor sono leggermente diversi gli uni agli altri. Il transistor superiore (Q1) è quello che noi chiamiamo 'npn', il che significa che sarà condotta tra collettore ed emettitore per una tensione positiva alla base. Il transistore inferiore (Q2) è 'pnp', che significa che effettuerà tra collettore ed emettitore per una tensione negativa alla base. Se siete in elettronica già, sarà notato che c'è un'altra differenza tra questo e figura 1. Nella figura 2, il diffusore è collegato agli emettitori del transistore, piuttosto che il collettore del transistore in figura 1. Questo significa che tutto l'amplificazione di tensione deve precedere questa fase. Questa parte del circuito è responsabile per erogare una corrente elevata all'altoparlante. Ma non preoccupatevi troppo di questo; non influenza la spiegazione delle classi di amplificazione. In questa configurazione, una tensione di ingresso ad alta causerà Q1 al comportamento, portando la tensione di uscita vicino alla tensione di alimentazione positiva-rail. Uno zero input-tensione causerà né transistore a condurre. L'uscita è a zero volt. Con né transistor in conduzione, chiaramente nessuna corrente è disponibile per l'altoparlante. Ma poiché non vi è alcuna tensione attraverso i terminali del diffusore, non ha bisogno di alcun! (Una coincidenza pratico.) Quando la tensione di ingresso è bassa, Q2 conduce, consentendo la tensione in uscita a scendere quasi a quella del negativo supply-rail. Da questo, si può vedere che Q1 gestisce le mezze cicli positivi della forma d'onda e Q2 gestisce le mezze cicli negativi. Si tratta di Classe B. Figura 4: amplificatore Class-AB (semplificato). La bellezza di questa disposizione è che è molto più efficiente. Quando il segnale di ingresso è zero, non vi è nessuna corrente fluisce sia attraverso l'altoparlante o attraverso i transistori. L'efficienza teorica massima per un ingresso sinusoidale è 78,5 per cento - un grande miglioramento rispetto Classe A. Ma c'è un unico neo. Un transistor conduce quasi nulla se la tensione sulla base è inferiore a 0,6 volt (meno 0,6 volt per un transistore pnp). Così tensioni di ingresso compreso tra 0,6 e +0,6 volt non mescolare o transistor in conduzione. La Figura 3 mostra la conseguenza. Tale punto piano nel mezzo della forma d'onda è chiamato 'distorsione di incrocio' ed è una caratteristica intrinseca della classe B. Fortunatamente, c'è una risposta, ed è quello di 'polarizzazione' ingresso ai due transistori, come in Figura 4. Questi due nuovi componenti tra le basi dei transistori sono diodi. Il loro effetto è quello di separare le tensioni permanenti sulle basi di 1,2 volt, superando così il 'inerzia' intrinseca dei transistori. Il segnale di ingresso deve solo contrarsi e transistori risponderà. Questa è una semplificazione del circuito mondo reale, ma solo leggermente. In un circuito reale le tensioni sulle basi dei transistori dovrebbero essere leggermente più distanti, e regolabile per impostare la 'corrente di riposo' (la corrente costante in assenza di segnale di ingresso è presente). Il vantaggio è che la distorsione di crossover è quasi eliminato, a scapito di una corrente permanente leggera quando il segnale è a livello zero. È interessante notare che la polarizzazione potrebbe essere organizzato in modo che i transistori effettuate una corrente molto elevata per un segnale di ingresso zero. Quando l'ingresso spostato, questa corrente venga deviata attraverso il carico. Indovina un po? Questo è di nuovo Classe A. Si tratta di una fase di Classe-A di uscita push-pull, non più efficiente di un single-ended Classe A, ma più pratico da implementare, e del tutto privo di distorsione di incrocio, è per questo che è ammirato da high-end gli appassionati di hi-fi. La situazione di compromesso di polarizzare i transistori di uscita in modo che siano solo in conduzione è chiamato classe AB. Classe AB è di gran lunga il tipo più comune dell'amplificatore. E 'ragionevolmente efficiente, e la sua qualità del suono è eccellente, superata solo da amplificatori di classe A che corrono caldo come un Aga e costo della terra - sia per comprare e per l'esecuzione. Per concludere questa sezione, la figura 5 mostra un semplice amplificatore in classe C. Si aziona un carico risonante ed è quindi molto efficiente alla frequenza di risonanza del carico - oltre il 90 per cento. Tuttavia, poiché funziona solo su una ristretta gamma di frequenze, è del tutto inadatto per audio. Classe-C amplificazione viene effettivamente utilizzata per la trasmissione radio. Egli non è pesante, è il mio amplificatore classe D Ora che sappiamo come le classi A, B, AB e C lavoro, possiamo guardare Classe D. Chiaramente, le classi da A a C sono tutti nella stessa famiglia, ma di classe D è completamente diverso. In classe A, B e AB, il problema è la mancanza di efficienza. Alcuni alimentazione è sprecato, e preferirebbe che potrebbe essere sensibilmente impiegato nel guidare i diffusori a livelli di pressione sempre maggiore suoni - o, almeno, non convertita in calore. Laddove l'energia è sprecato è dove un transistor è in conduzione parziale. Quando un transistore è completamente conducendo, è come un pezzo di filo, e un pezzo di filo perde quasi nessun potere. Se un transistor è completamente spento, non conduce affatto, e se non conduce affatto, non c'è nessun potere sprecato. E 'l'in-tra le varie fasi che causano il problema, in cui il potere transistor rifiuti e si scalda. Che importa se siamo riusciti a trovare un modo per i transistor da utilizzare solo nei loro stati completamente o completamente su-off. Se ciò fosse possibile, nessun potere sarebbe perduto. Ma è possibile. Figura 6: amplificatore Class-D. È, e la soluzione è ciò che chiamiamo classe D. La Figura 6 mostra un amplificatore di classe D semplificata. In primo luogo, diamo un'occhiata alle analogie tra questo e quello che abbiamo già discusso. È possibile vedere due transistor, in configurazione push-pull, come prima. I transistor aspetto leggermente diverso, perché sono MOSFET (Metal Oxide Semiconductor campo transistor a effetto), piuttosto che i transistor "ordinari". I transistor di uscita devono essere veloce, in modo che possano passare molto rapidamente tra completamente acceso e spento. Aiuta anche per l'on e off membri di essere 'realmente' on e off. Più i transistor possono arrivare a piena conduzione o completa non conduzione, maggiore è l'efficienza dell'amplificatore sarà. Chiaramente, però, così come le somiglianze ci sono alcune differenze. Cominciamo in uscita. Ciò che non sta per succedere è che i transistor creare una versione ad alta tensione del segnale di ingresso. Che cosa sta per accadere è che si passa alternativamente per sollevare l'uscita tutta la strada fino alla linea di alimentazione positiva, allora tutta la strada fino alla linea di alimentazione negativo, il più rapidamente possibile, senza tensioni nel mezzo. Questo è chiaramente sarà un segnale impulsivo. Ora qui è il bit intelligente: se la larghezza degli impulsi può essere proporzionale al livello istantaneo del segnale di ingresso, la potenza fornita al diffusore, come media di tempo, sarà lo stesso come se il segnale di ingresso stato amplificato in modo convenzionale . Pensare che per un attimo, perché è fondamentale per il funzionamento di un amplificatore di classe D. Figura 7: Il comparatore di amplificatore in classe D, generare un segnale modulato in ampiezza d'impulso. Proseguendo, se l'uscita viene filtrata per rimuovere le alte frequenze e spigoli della forma d'onda di impulso, il segnale di ingresso originale sarà ricostruito, esattamente la stessa forma come lo era, ma più grande. Il risultato netto è un segnale amplificato che non si poteva distinguere da quello prodotto da un amplificatore di potenza in classe AB convenzionale. Ma come viene prodotto il segnale impulsivo? OK, non è semplice, ma non è scienza missilistica sia. In primo luogo abbiamo bisogno di un circuito di building-block conosciuto come un comparatore. Un comparatore ha due ingressi: chiamiamoli entrate A e B. Quando ingresso A è maggiore della tensione di ingresso B, l'uscita del comparatore andrà alla sua massima tensione positiva. Quando l'ingresso A è minore della tensione di ingresso B, l'uscita del comparatore andrà al massimo di tensione negativa. La Figura 7 mostra come il comparatore opera in un amplificatore in classe D. Un ingresso (ingresso A nell'esempio) è alimentato con il segnale da amplificare. L'altro ingresso (ingresso B) viene fornito con un'onda triangolare generato appunto. Quando il segnale è istantaneamente superiore nel livello del onda triangolare, l'uscita diventa positiva. Quando il segnale è istantaneamente un livello più basso dell'onda triangolare, l'uscita diventa negativo. Il risultato è una catena di impulsi in cui la larghezza degli impulsi è proporzionale al livello di segnale istantaneo. Magicamente semplice! Noi lo chiamiamo 'Pulse Width Modulation', o PWM. E questo è tutto ciò che devi fare. A questo punto è capire come funziona un amplificatore di classe D, e se qualcuno cerca di gettare fumo negli occhi e convincervi che la 'D' sta per 'digitale', si può dire loro quanto sia sbagliato sono, con fiducia. Classe D non è digitale. Le limitazioni di classe D Se Classe D erano perfette, avrebbe spazzato il mondo e non ci sarebbe altra classe di uso comune. Ti dirò circa i tre principali problemi di amplificatori in classe D in un attimo, ma prima, ecco una domanda: come si fa a fare un trasmettitore radio efficiente? Risposta: iniziare con un amplificatore audio in classe D. Sì, le alte frequenze coinvolte nella amplificazione in classe D prontamente si propagano come onde radio, potenzialmente causare interferenze con i ricevitori radio e altre apparecchiature. Si potrebbe pensare che la soluzione potrebbe essere quella di racchiudere l'amplificatore in un alloggiamento in acciaio sostanziale. Ma non è dove il problema si manifesta - è nei cavi. Il filtro che dovrebbe rimuovere i componenti ad alta frequenza e lasciare solo il segnale audio è abbastanza bassa in salita - 6dB o 12dB per ottava - quindi c'è un sacco di energia a radiofrequenza ancora uscire. Chiaramente, i produttori si occupano di migliorare la situazione e rimangono entro i limiti consentiti, ma è un problema inerente alla Classe D. Classe D senza il filtro. La tecnologia 'td class' Lab Gruppen estende Classe D con una performance sonora sostenuto equivalente alla classe AB, ma con prestazioni superiori di classe D's in termini di efficienza e di basso peso. Il secondo problema di Classe D è che l'ultima cosa il segnale vede prima che raggiunga l'altoparlante è il filtro. Un filtro passivo fatto da condensatori e induttori aspetta un certo carico sulla sua uscita. Anche solo guardando la resistenza di un altoparlante e ignorando la sua capacità e induttanza, gli altoparlanti sono disponibili in 2Ω, 4Ω e 8 ohm impedenze nominali, e il filtro funzionerà in modo diverso a seconda della impedenza del diffusore. Prendendo capacità e induttanza in considerazione, l'impedenza varia in funzione della frequenza. Così il disegno del filtro è improvvisamente molto più complesso: un amplificatore che esegue in modo diverso per i diversi altoparlanti sta per essere un problema. In terzo luogo - non definitivamente, ma abbastanza per ora - un amplificatore in classe D è relativamente povera fattore di smorzamento. Il fattore di smorzamento è il rapporto tra l'impedenza del diffusore per l'impedenza di uscita dell'amplificatore (è un po 'più complessa di quella, ma cerchiamo di non impantanarsi con dettagli). In termini semplici, è una misura di quanto bene l'amplificatore può controllare il movimento del diaframma dell'altoparlante. Un buon amplificatore non si limita a dare una spinta e sperare per il meglio; avverte dove il diaframma è momento per momento e controlla la sua posizione. Per fare questo, un alto fattore di smorzamento è auspicabile, e, come detto sopra, un semplice amplificatore in classe D ha un basso fattore di smorzamento. Chiaramente, tecnologia avanzata può essere applicata a migliorare questi problemi, ma a causa della loro classe D amplificazione viene utilizzato principalmente in applicazioni in cui l'efficienza, peso e dimensioni ridotte sono importanti. Questi includono suono dal vivo, in-car audio e sistemi portatili compatti. Ma non è tutto, gente Non si limita a amplificatori di potenza PA, Yamaha utilizzare un stadio di uscita in classe D nella loro BBT testa 500H basso, sostenendo 500 watt e di peso inferiore a 5 chili! Chiaramente, non vi è più di sapere. Per esempio, è importante sapere che la frequenza di commutazione deve essere molto elevata per ottenere la risoluzione necessaria. Una frequenza di commutazione di circa 300kHz, che è di circa 15 volte la frequenza audio più alta di interesse generale, è tipico. La gamma dinamica e rapporto segnale-rumore di amplificatore in classe D sono controllati dalla frequenza di commutazione - più alto è migliore. Chiaramente, maggiore è la velocità di generazione di impulsi, la larghezza di impulso più strettamente sarà proporzionale al livello del segnale istantaneo. Tuttavia, l'inconveniente di aumentare la frequenza di commutazione è che l'amplificatore sarà meno efficiente. efficienza ottimale sarebbe raggiunto se i transistor potrebbero passare istantaneamente, in modo che fossero in entrambi i loro completamente su o completamente off Uniti, dove si consuma quasi nessun potere. Ma nel mondo reale ci vuole un po 'di tempo per la tensione di oscillare, e durante questo periodo è dissipata qualche potere. Quindi più spesso le oscillazioni avvengono, più opportunità per rifiuti. Anche così, l'efficienza di un pratico amplificatore in classe D può essere migliore di 90 per cento, che è significativamente migliore di un disegno Class-AB (78,5 per cento al meglio e tipicamente più vicino al 50 per cento). Venendo al punto di partenza, perché un amplificatore di classe D è più efficiente di quella convenzionale classe AB, può essere più leggero. E che, in poche parole, è la ragione per la Classe D's esistenza. Accendino porta anche a più piccolo, e per raggiungere la velocità necessaria l'alta commutazione, il circuito deve essere fisicamente piccola. Guardare dentro un amplificatore in classe D e troverete un trasformatore. Cercate bene e da qualche parte in là si trova il circuito di troppo!