现在，MP3播映器、PMP和手机等便携产品都面对延伸电池运用时间的应战。在这方面，因为比AB类扩大器具有更高的功率，D类扩大器备受瞩目，特别是无滤波器D类扩大器为工程师在规划便携产品时供给了更大的灵敏性。
图1：典型的D类扩大器作业情况。
现在，MP3播映器、便携式媒体播映器（PMP）或手机等许多便携式产品都具有MP3或MP4播映/录音功用。不管选用的是硬件抑或软件解码，功耗都是个问题。因而，这些便携式产品所选用的电池也遇到运用时间缩短的难题。某些情况下，用户会用免提（扬声器形式）播映电影或音乐。这给体系电池增添了额定的担负。虽然电池容量经过选用新技能——从镍铬（Ni-Cad）电池到镍氢（Ni-MH）电池再到锂离子（Li-ion）电池——而得到改善，但仍然无法彻底战胜电池运用时间缩短的问题。
为了使电池贮存更多的电量，功率扩大器成为了咱们留意的一个焦点。其间，D类扩大用具有比AB类扩大器更高的功率。咱们知道，典型的AB类扩大器功率最高只能到达50-70%，而典型的D类扩大器与之比较，功率可达85%，尤其是在低功率输出方面。更高功率意味着能够节约功率，并使发生的热量较少。而更低的功率耗费及热量能使你规划的体系愈加牢靠，电池运用时间更长。你能够发现D类扩大器比AB类扩大器能贮存更多的能量。即使是全功率或低功率输出，功率方面也更为杰出。
根本的D类扩大器理论是给定的小模仿信号作为功率扩大器的输入。功率扩大器内部调制器将模仿转换成数字信号，如脉宽调制（PWM）或脉冲编码调制（PCM）（取决于器材选用何种调制方法）。但它仍然是一个弱小的数字信号。然后，桥接扩大器将数字信号的振幅扩大。为了将高起伏数字信号转换回模仿输出，还需要一个无源LC滤波器。图1能阐明更多细节，其间，赤色方框内代表功放器材（芯片）部分。
图3：典型的低通滤波器电路。
图2是典型的PWM D类扩大器结构。蓝色方框代表PWM转换器（调制器）。赤色方框表明高功率扩大器。扩大器和扬声器之间的终究输出级是无源低通滤波器（LPF）。D类扩大器的低通滤波器必不可少。
图3是典型的低通滤波器电路。功放和扬声器之间串联两个电感。当功放作业时，大电流会流过这两个电感。因为有大电流经过，因而要挑选大尺度电感。但关于便携式产品，PCB空间十分有限，不允许运用两个大电感。除了两个大电感之外，外部的三个电容也占用了PCB空间。
为了避免运用输出滤波器，美国国家半导体（National Semiconductor）专门研发出了系列无滤波器D类扩大器，为占领这一商场供给了灵敏性。其概念是选用一个移动的线圈扬声器作为变送器（transducer）。音频扩大器上的典型变送器负载适当理性（理性负载）。因而，扬声器负载可担任作为其自身的滤波器。
美国国家半导体供给多款“无滤波器”D类扩大器解决方案，如LM4666、LM4667、LM4670和LM4671等。下面列出的是这几款扩大器的首要特性或典型规划电路。
图4：典型的LM4666运用电路。
图4所示为典型的LM4666运用电路。LM4666是一款每声道可输出1.3W的高功率全面差分D类立体声扬声器扩大器，增益更可由用户自行挑选（6-12dB）。这个单芯片的立体声解决方案不光规划灵敏，并且简单运用，因为增益可自行挑选，因而所需的零件能够减至最少，而电路板的板面空间也可尽量缩小，有助下降体系的全体本钱。因为这款扩大器芯片的动力效益极高，因而功耗较低，而芯片自身所耗散的热能也较少，有助延伸移动电话的电池寿数及通话时间。此外，因为LM4666也选用delta-sigma调制技能，因而能够按捺输出噪音，削减总谐波失真（THD），以这方面来说，的确比传统的脉冲宽度调制（PWM）D类扩大器优胜。
当THD等于1%（Vdd=5V）时，LM4666能将每通道1.2W的输出功率传送给8欧扬声器。两个内部固定增益经过一个增益挑选引脚进行操控，如6dB或12dB。LM4666具有低功耗关断形式。封装为micro-SMD及MSOP。当电源电压为3.3V时，能驱动4欧扬声器。
LM4667是一款全面集成的单电源、高功率开关音频扩大器。因为这款芯片设有立异的调制器，因而无需装设一般开关扩大器有必要选用的输出滤波器。LM4667选用delta-sigma调制技能处理模仿输入信号，因而输出噪音以致总谐波失真及噪音（THD+N）都比选用传统的脉冲宽度调制器低。LM4667芯片是专为移动电话及其他便携式通讯设备而规划，一定能满意这类电子设备的要求。这款芯片只选用一个3伏的电源供给器，能够接连输出均匀约450mW的功率以驱动8W理性负载，而总谐波失真及噪音不会超越1%。这款芯片更可灵敏运用2.7伏至5.5伏的电源供给操作。
当THD等于2%（Vdd=5V）时，LM4667能将1.3W的输出功率传送给8欧扬声器。两个内部固定增益经过一个增益挑选引脚进行操控，如6dB或12dB。其外部元件十分少。LM4667具有低功耗关断形式。封装为micro-SMD及MSOP。当电源电压为3.3V时，能驱动4欧扬声器。
LM4670及LM4671都是全面集成的单电源供给、高功率开关音频扩大器，LM4670能够供给3W的功率输出，而LM4671的输出功率则高达2.5W。这两款扩大器芯片都设有立异的调制电路，因而无需加设输出滤波器，这个长处是典型的开关扩大器所没有的。因为无需加设输出滤波器，因而体系所需的外置元件便能够削减，有助精简电路规划及缩小电路板面积。LM4670芯片运用delta-sigma调制技能处理输入模仿信号，这个规划可削减输出噪音及总谐波失真。LM4670扩大器的特点是输出功率较高，因而最适用于超高功率对讲机、移动电话对讲体系及免持听筒等运用。LM4671芯片能够运用PWM技能处理输入模仿信号，因而输出噪音较少，最适用于耳机/接收器、高功率振铃及免持听筒等音频体系。
当THD等于1%（Vdd=5V）时，LM4670单sigma-delta调制无滤波器D类音频扩大器能将2.3W传送给4欧扬声器。器材增益可进行外部装备，即可经过将信号累加的多种方法进行独立的增益操控。LM4670具有低功耗关断形式。封装为micro-SMD及LLP。
当THD等于1%（Vdd=5V）时，LM4671单PWM调制无滤波器D类音频扩大器能将2.2W传送给4欧扬声器。器材增益可进行外部装备。LM4670具有低功耗关断形式。封装为micro-SMD。
无滤波器D类扩大器的运用规划技巧
功率扩大器输出中存在的攻击性波形或许会对体系中的其它器材带来幅射或影响，然后发生搅扰。有必要坚持输出迹线较短（见图5），如果有或许的话，还要对其进行很好地屏蔽。
以手机运用为例。手机PCB规划上的应战在于两个方面：一是板面积小，二是有RF的电路。因为可用的板面积有限，而又有数个不同特性的电路区域，如RF电路、电源电路、话音模仿电路、一般的数字电路等，它们都各有不同的规划需求。在这种情况下，好的布局有必要避免射频能量与电话中的基频部分或音频电路的音频与功率迹线发生串扰。从布局方面考虑，咱们不能够将功率扩大器放在天线邻近，因为在有电话拨入或拨出时天线的辐射会与高功率输出发生串扰。此外，一切的信号途径有必要经过接地层进行屏蔽/阻隔。运用接地层、磁珠和微带规划技巧关于避免发生剩余的搅扰而言都十分有优点。
而跟着输出功率进步，扩大器、负载和电源之间的互连阻抗（PCB迹线和连线）会发生电压降。扩大器与负载之间的迹线上的电压损耗会使输出功率下降，功率下降。而电源与功率扩大器之间过高的迹线阻抗也会导致相同的成果，如电源供给不稳定、电源线纹波添加，以及峰值输出功率下降。此外，因为输出功率进步，输出电流也随之进步，剩余迹线阻抗也会升高。为了保持最高的输出电压摆幅和相应的峰输出功率，衔接输出引脚到负载引脚的PCB迹线应该满足宽，然后将迹线阻抗最小化。
