音频放大器的用处是在发声输出元件上复现输入音频信号，供给所需求的音量和功率水平——保证复现的忠实性、高功率以及低失真度。在这一使命面前，D类放大器表现出多方面的优势。
音频是指约20Hz到20kHz的频率规模，因而一个音频放大器在这个频段上有必要具有超卓的频率响应特性（在驱动频带有限的低声和高音扬声器时，频响特性较好的频率规模可更窄些）。功率才干方面的需求则改变很大，详细目标取决于运用要求，从头戴式耳机的mW级到TV或PC影响上的数W，再到“微型” 家庭立体声响响、汽车音响，而最高者是功率更强的家用和用于剧场和礼堂的商用音响体系，其功率到达数百W乃至更高。
音频放大器最开门见山的、模仿式的完成办法是让晶体管作业在线性办法下，让输出电压以必定份额随输入信号电压改变。前向的电压增益往往很高（至少 40dB）。假如前向增益是反应回路的一部分，则总的回路增益也将很高。电路中常常要选用反应，因为很高的环路增益能够供给更高的功用——按捺前向通路的非线性所形成的失真，并经过进步电源按捺才干（PSR）来减小电源噪声。
在惯例的晶体管放大器中，输出级上的晶体管需求供给时刻接连的输出电流。音响体系能够选用的多种完成办法包含A类、AB类和B类。与D类放大器比较，这些电路中，即便是功率最高的线性输出级，其功率的耗散很大。这一差异反衬出，D类放大器在许多运用方面具有明显的优势，因为较小的功率耗散意味着更低的发热量、电路板空间及本钱的节省和便携式体系的电池作业时刻的延伸。
一切线性输出级都会呈现功率的耗散，因为Vout的发生不可防止地形成至少一个输出晶体管上呈现非零的IDS和VDS。功率耗散的量的巨细在很大程度上取决于输出晶体管的偏置办法。
A类架构将架构中的一个晶体管用作一个能供给扬声器所需的最大音频电流的DC电流源。A类输出级能够供给杰出的音响质量，但因为输出级晶体管上往往流过很大的DC偏置电流（这是咱们所不期望呈现的），而这一电流无法供给给扬声器（这反而是咱们所期望的），因而会发生过大的功率耗散。
B类扬声器撤销了DC偏置电流，所耗散的功率大大下降。其输出晶体管依照推－拉办法进行别离操控，这样，其间的一个器材向扬声器供给正向电流而另一个则吸纳负向电流。这削减了输出级的功率耗散，晶体管中只流过信号电流。可是，B类电路的音响质量较差，因为当输出电流过0点、晶体管在导通和关断状况间切换时，其作业在非线性状况（交越失真）。
AB类输出电路是A类和B类电路之间的一种折中，它具有必定的DC偏置电流，但该电流远小于纯A类规划所用的电流。小的DC偏置电流足以防止交越失真，然后保证杰出的音响质量。功率耗散尽管在A类和B类之间，但一般更挨近B类。AB类电路有必要采纳某种类似于B类电路的操控机制，以便能够供给或许吸纳很大的输出电流，
一种不同的拓扑结构——D类放大器的呈现，是值得幸亏的事，它所耗费的功率远低于其他任何一种电路。其输出级在正、负电源之间来回切换，以便发生一个电压脉冲链。这一波形关于下降功率耗散来说是有利的，因为输出晶体管在不发生开关动作时电流为零，而在导通电流时其两头电压很低，因而IDS×VDS值更小。
因为大多数音频信号并非脉冲链，因而，有必要经过一个调制器来将音频输入变换为脉冲。这些脉冲的频率重量既包含所需求的音频信号，也包含调制进程引进的明显的高频能量。
输出级和扬声器之间常常要放入一个低通滤波器，以便最大极限地下降电磁搅扰（EMI），并防止驱动扬声器的高频能量过高。滤波器应该是无损耗的（或许挨近无损耗的）以便保证开关输出级的低功率耗散的优势。该滤波器一般由电容和电感构成，仅有的一个有意引进的功率耗散元件便是扬声器自身。
喀嗒声和砰爆声
要保证D类放大器的总体上的优秀的音响质量，就有必要处理若干问题。
放大器导通和关断会随同有令人厌烦的喀嗒声和砰爆声。不幸的是，D类放大器中很简单引进这些噪声，除非能够在放大器的静音和非静音的状况切换进程中对调制器的状况、输出级的守时联系和LC滤波器状况进行精心的调控。
为了防止放大器背景噪声能形成人耳能够听到的咝咝声，在便携式运用中的低功率放大器的信噪比（SNR）往往要大于90dB，而用于中等功率和大功率的规划的放大器的SNR应别离为100dB和110dB以上。多种类型的放大器完成计划都能够做到这一点，但在放大器规划中应该追寻各个噪声源，以保证总的SNR到达令人满意的程度。
发生失真的机制包含调制技能或许调制器完成计划中的非线性，以及为了防止直通（shoot-through）电流问题而在输出级引进的“死区”（dead time）。
关于音频信号强度的信息一般是经过D类调制器输出脉冲的宽度来编码的。为了防止输出级的直通电流而引进死区，就会带来非线性的守时差错，这又会在扬声器上发生与相关于抱负脉冲宽度的守时差错成正比的失真量。为了最大极限减小失真，防止直通而引进的死区时刻应该尽或许缩短。
其它的失真源包含输出脉冲的上升和下降时刻的不匹配、输出晶体管栅极驱动电路的守时特性的不匹配以及LC低通滤波器的元件的非线性。
在电源动摇按捺才干方面，电源噪声简直能够在遭到很小的按捺的情况下，直接耦合到扬声器上。之所以如此，是因为输出级的晶体管将电源经过一个很小的电阻直接连接到低通滤波器上。滤波器能够按捺高频噪声，但能够经过一切音频重量，包含噪声。
假如失真和电源问题都不能得到处理的话，就很难完成优于10dB的PSR或许优于0.1%的总谐波失真。更糟糕的是，THD归于会宣布刺耳的声响的、高阶的重量。
走运的是，这些问题有两种处理计划。假如音响规划者运用带很高环路增益的反应的话（正如许多线性放大器规划），则会大大进步电路功用。来自于LC滤波器输入的反应将大大改进PSR，并衰减一切的非LC滤波器失真。LC滤波器的非线功用够经过将扬声器也归入反应环路的办法来衰减。在规划合理的闭环D类放大器中，规划者能够获得高保真级的音响质量：PSR》60dB，THD《0.01%。
体系本钱
影响选用D类放大器的音响体系的总本钱的重要要素到底是哪些？规划者怎么才干最大极限下降本钱？
D类放大器的有源元件是开关输出级和调制器。该电路的本钱能够大致与模仿线性放大器的本钱适当，而体系的其他元件上是需求真实付出代价的当地。
D类放大器的较低的功率耗散能够为其省下冷却设备（散热器或许电扇）的本钱（和空间）。D类集成电路放大器能够运用一个比线性放大器更小的、更廉价的封装。在运用数字音频信号源进行播映时，模仿的线性放大器需求经过数字－模仿变换器来将音频信号变换为模仿办法。模仿输入的D类放大器也需求数模变换器，但数字输入型电路能够有用的集成一个D/A转换器功用。
另一方面，D类放大器在本钱上的首要缺陷就在于它要运用LC滤波器。该元件——特别是电感——将占用电路板空间并添加本钱。在大功率的放大器中，总的体系本钱依然具有竞争力，因为在冷却设备方面完成的极大的本钱节省能够抵消LC滤波器的本钱的添加。可是，在对本钱灵敏的、低功耗的运用中，电感的本钱是巨大的。在极点情况下，如手机用的低价位放大器，放大器%&&&&&%的本钱或许低于总的LC滤波器的本钱。此外，即便不考虑本钱，LC滤波器所占用的电路板空间关于小外形尺度的运用来说也是一个问题。
为了处理这些问题，有时人们爽性撤销LC滤波器，即选用一个无滤波的放大器。这能够节省本钱和空间，尽管不能享遭到低通滤波的优点。假如没有滤波器的话，EMI和高频功率耗散或许会添加到令人无法承受的境地，除非扬声器是电理性的，其方位紧邻放大器，并且电路环面积很小，功率水平很低。尽管在手机等便携式运用中常常能够作到这一点，但该技能并不适用于功率更大的体系，如家用立体声响响。
另一个办法是尽或许削减每个通道的LC滤波元件。这能够经过选用单端的半桥式输出级电路来完成，这种电路结构所需求的电感和电容的数量是差动式的、全桥式的电路的一半。可是，假如半桥需求选用双极型电源的话，则发生负电源所需的本钱也高得让人无法承受，除非因为别的的考虑而选用了某种负电源的话—— 或许，放大器有满足的音频通道，以便分摊选用负电源所带来的本钱上升。另一方面，半桥电源也能够依托单电源来供电，但输出功率有必要下降，并且它也往往需求选用一个很大的DC隔直%&&&&&%。
D类放大器的输出级在正、负电源之间进行开关切换，发生一系列电压脉冲，而不是像传统音频运用中的A、B、AB类放大器那样发生线性输出。其输出经过一个无源的LC低通滤波器来驱动一个扬声器。输出晶体管在关断时电流为零，而导通时的电压降很小，这使得D类放大器的功率耗散远远低于其他计划。因而，D类放大器的功耗更低，占用的电路板空间更小，并且让便携式体系中的电池的作业寿数得以延伸，因而是音响运用的抱负挑选。
音响规划师在研发高功用的D类音响放大器时需求细心考虑多种细节，包含输出晶体管尺度的挑选、输出级的维护、调制技能和滤波器拓扑等。除了预期的音质外，EMI的削减和体系本钱也是要考虑的要素。
走运的是，能够买到的商业化%&&&&&%产品即能够完成整个D类放大器的功用，其间包含了增益可编程的放大器、调制器和输出级，以削减音响规划者的作业量和缩短上市时刻。评价板、PC板布局布线和合理的资料清单，使得人们能够快速规划出本钱经济性好的音响体系，而不用重复开发D类放大器的首要部分。
