מגבר שמע מסוג D הוא התקן שנועד לשחזר אות המופעל על כניסת המכשיר באמצעות רכיבי מעגל כניסה, עם עוצמת קול ורמת הספק נתונות, עם ערך מינימלי של פיזור אנרגיה ועיוות. השימוש במגברים כאלה החל בשנת 1958, אך לאחרונה הפופולריות שלהם עלתה בצורה ניכרת. למה מגבר מסוג D כל כך טוב? במאמר זה ננסה לענות על שאלה זו.
בהתקן הגברה קונבנציונלי, שלב הפלט בנוי על אלמנטים מוליכים למחצה-טרנזיסטורים. הם מספקים את הערך הנדרש של זרם הפלט. למערכות שמע רבות יש שלבי מגבר מסוג A, B ו-AB. בהשוואה לשלב הפלט המיושם בכיתה D, פיזור ההספק בשלבים הליניאריים הוא משמעותי גם בהרכבה מושלמת. גורם זה מספק לכיתה D יתרון משמעותי ברוב היישומים, כתוצאה מייצור חום נמוך, ממדים כלליים קטנים, עלות מוצר נמוכה וחיי מכשיר ארוכים.
למגברי אודיו Class D יש פיזור הספק נמוך בהרבה ממגברי Class A, B ו-AB. המקשים בשלב הפלט של מגבר כזה מחברים את מסילות המוצא, הכוח השלילי והחיובי, ובכך יוצרים סדרת פולסים עם פוטנציאל חיובי ושלילי. בשל צורתו של אות כזה, מגבר מסוג D מפחית באופן משמעותי את ההספק המפוזר, מכיוון שבנוכחות הבדל פוטנציאלי, הזרם כמעט ואינו עובר דרך טרנזיסטורי המוצא (הטרנזיסטור במצב סגור). אם הטרנזיסטור במצב פתוח וזרם זורם דרכו, מתח זניח יורד עליו. פיזור כוח מיידי במקרה זה הוא מינימלי.
למרות העובדה שמגבר הספק מסוג D מפזר כמות קטנה של אנרגיה תרמית בהשוואה למגברים ליניאריים, עדיין קיימת סכנה של התחממות יתר של המעגל. זה יכול לקרות כאשר המכשיר פועל בעוצמה מלאה במשך זמן רב. כדי למנוע תהליך זה, יש צורך לכלול מעגלי בקרת טמפרטורה במגבר מסוג D. במעגלי הגנה אלמנטריים, שלב הפלט כבוי כאשר הטמפרטורה שלו, הנמדדת על ידי החיישן המובנה, עולה על סף הטמפרטורה ולא תידלק עד שהטמפרטורה תרד לנורמה. כמובן, אפשר ליישם תוכניות מורכבות יותר לבקרת טמפרטורה. לדוגמה,על ידי מדידת הטמפרטורה, מעגלי הבקרה יכולים להוריד את הנפח בהדרגה, ובכך להפחית את פיזור החום, כתוצאה מכך, הטמפרטורה תישמר בגבולות הנדרשים. היתרון של תוכניות כאלה הוא שהמכשיר ימשיך לעבוד ולא יכבה.
למגברים בדרגת D יש חיסרון - כאשר המכשיר מופעל וכיבוי מתרחשים בו נקישות וקפיצות שעלולות לעצבן משתמשים. השפעה זו יכולה להתרחש במקרה של "הזדקנות" או התקנה של אפנן באיכות נמוכה, כמו גם סנכרון של שלב הפלט עם מצב מסנן ה-LC במהלך הדלקה וכיבוי של המכשיר.
