Spesso indicato come amplificatore digitale, l’amplificatore di classe D è un dispositivo elettronico che aumenta le dimensioni dei segnali elettrici. Ciò che distingue l’amplificatore in classe D da altri tipi di amplificatori è il suo design, che scambia il rischio di una maggiore distorsione per un livello di efficienza molto elevato, consentendogli di essere più piccolo e leggero di altri amplificatori. Gli amplificatori di classe D sono più comunemente usati come amplificatori per altoparlanti nelle applicazioni audio e sono particolarmente popolari in situazioni in cui il costo o le dimensioni sono un fattore importante.
I tipici amplificatori per altoparlanti utilizzano almeno un transistor, una piccola parte elettronica con tre fili, che è tipicamente fatta di silicio, o chip di circuiti integrati (IC) che contengono transistor. Un’alimentazione costante entra nel suo “collettore” mentre un piccolo segnale a livello di linea viene inviato nella sua “base”. Il segnale di base controlla quanta potenza del collettore passa attraverso l'”emettitore”, il cavo da cui proviene il segnale amplificato. I design di classe A, classe B e ibridi di classe AB assorbono costantemente energia per il collettore, che ne abbia bisogno o meno. Ciò tende a renderli molto inefficienti e le elevate quantità di potenza inutilizzata vengono convertite in calore, che l’amplificatore dissipa attraverso dissipatori di calore grandi e ingombranti. Il design di un amplificatore in classe D elimina gran parte di questa inefficienza.
Gli amplificatori di classe D utilizzano ancora transistor o chip IC, ma invece di aumentare semplicemente il segnale dalla base con la potenza del collettore, usano il segnale della base per accendere e spegnere il collettore. Ad esempio, per creare un basso livello di luce in una stanza senza un interruttore dimmer, teoricamente, l’interruttore della luce potrebbe essere acceso e spento più volte al secondo, facendo sì che l’occhio registri una luce più debole di una lampadina completamente illuminata. Gli amplificatori di classe D funzionano secondo lo stesso principio e quando sono “spenti”, essenzialmente non assorbono energia.
Il termine improprio “amplificatore digitale” viene applicato a molti componenti dell’amplificatore in classe D perché i brevi impulsi che utilizzano potrebbero provenire da una sorgente digitale. D’altra parte, possono anche amplificare segnali analogici. In effetti, il design dell’amplificatore in classe D precede la tecnologia audio digitale.
Quando sono stati introdotti per la prima volta, gli amplificatori in classe D hanno fatto una serie di compromessi nella qualità del suono per ottenere livelli di uscita di potenza elevati da un componente piccolo ed economico. A causa di questa limitazione, hanno guadagnato popolarità per la prima volta in applicazioni come gli amplificatori subwoofer in cui il tipo di distorsione creato dal design era più difficile da sentire. Man mano che la tecnologia diventava più raffinata e la qualità del suono migliorava, si espansero in apparecchiature audio consumer a basso costo e apparecchiature portatili, che richiedevano un basso consumo energetico per massimizzare la durata della batteria. Entro la seconda decade del 21° secolo, gli amplificatori di classe D erano stati perfezionati al punto che iniziarono ad essere utilizzati in applicazioni audio professionali e in apparecchiature stereo di fascia molto alta e di livello audiofilo.