D類放大:更高的體積與用電效益

　　在此我們要稍微詳細地說明D類放大的原理，與ABC三類不同的，D類不是利用功率晶體管的線性工作區間特性來放大，不是用模擬原理來放大，而是用上電壓比較、脈寬調變等技術來放大，也因此有人稱D類放大為數字式功率放大或數字功放。

　　首先，D類放大會將原始的模擬信號波形，與比它更高頻率的三角波(或鋸齒波)進行電壓比較(透過電壓比較器)，如此便可將以振幅高低性表示的信號調變成以脈波寬窄性表示的信號，此即是脈寬調變(Pulse Width Modulation;PWM)，之后將PWM信號輸出到MOSFET場效晶體管上的閘極，以控制晶體管的導通、關閉，同時也在這個階段進行信號功率放大，最后MOSFET的輸出端連接LC(電感、電容)低通濾波電路，將PWM的載波濾除，使原始信號波形重新呈現。

　　了解原理后，再進一步去了解D類方式所呈現的優缺點，缺點是以調變程序所形成的放大必然與原始信號有些出入，但在一般消費性的音樂播放上依然可被接受，相對的D類放大提供了更多的益處，主要是極高的電能利用率，純理論上是100%運用，實務上也經常在80%、90%的層級，比AB類更佳，也因此可再降低散熱片的倚賴性，甚至在低功率時可完全將散熱片舍棄。此外連同其相關組件所需占用的電路面積、體積，以及電路簡易性等，亦都是D類較優異。

　　更簡單說，D類與AB類一樣是妥協性的設計，在仍不錯的音質下進行大幅的用電、體積精省，這正是今日掌上型、行動式、手持式裝置所最鐘意的特質，現在絕大多數的手機、數字隨身聽、口袋電視、PDA、PMP等，其音效部分都實行D類放大器。

　　至此各位可能會說：我沒有設計手持裝置，不需要講究用電及電路體積，所以依然可用AB類放大器。但其實非行動運用也逐漸有實行D類放大器的趨勢，過去傳統模擬映像管電視有很大的體積，其機內仍有寬裕空間可設計音效電路，散熱及用電也與映像管系統一并考慮，然而如今數字平面液晶電視、平面喇叭盛行，力求短小輕薄與低用電，這時就難以堅持續用AB類放大器，一樣需要考慮用D類放大器。　　同樣的，車內音響及車用娛樂系統也是如此，車用電瓶的電力雖多于掌上型裝置的電池，但畢竟少于家用供電插座，加上車體與內裝空間的限制，一樣有用電與體積的精省壓力，這時也會考慮用D類放大器。

　　事實上市場也是如此發展，最迫切需要D類放大器的是手持裝置，因此初期的D類放大器皆屬低功率，即1W～3W的數瓦層級，之后開始有中功率(10W～30W的數十瓦層級)的出現，而今更是達100W～200W的高功率，D類放大器正日漸普遍，不再只是行動設計需要，日益講究省電、短小輕薄的消費性產品都有需求。