在D類放大器中，要獲得好的總體音質(zhì)必須解決幾個問題。
“咔嗒”聲：當(dāng)放大器導(dǎo)通或斷開時發(fā)出的咔嗒聲非常討厭。但不幸的是，它們易于引入到D類放大器中，除非當(dāng)放大器靜噪或非靜噪時特別注意調(diào)制器狀態(tài)、輸出級時序和LC濾波器狀態(tài)。
信噪比（SNR）：為了避免放大器本底噪聲產(chǎn)生的嘶嘶聲，對于便攜式應(yīng)用的低功率放大器，SNR通常應(yīng)當(dāng)超過90 dB，對于中等功率設(shè)計SNR應(yīng)當(dāng)超過100 dB，對于大功率設(shè)計應(yīng)當(dāng)超過110 dB。這對于各種放大器是可以達到的，但在放大器設(shè)計期間必須跟蹤具體的噪聲源以保證達到滿意的總體SNR。
失真機理： 失真機理包括調(diào)制技術(shù)或調(diào)制器實現(xiàn)中的非線性，以及為了解決沖擊電流問題輸出級所采用的死區(qū)時間。
在D類調(diào)制器輸出脈寬中通常對包含音頻信號幅度的信息進行編碼。用于防止輸出級沖擊電流附加的死區(qū)時間會引入非線性時序誤差，它在揚聲器產(chǎn)生的失真與相對于理想脈沖寬度的時序誤差成正比。用于避免沖擊最短的死區(qū)時間對于將失真減至最小經(jīng)常是最有利的；欲了解優(yōu)化開關(guān)輸出級失真性能的詳細設(shè)計方法請參看深入閱讀資料2。
其它失真源包括：輸出脈沖上升時間和下降時間的不匹配，輸出晶體管柵極驅(qū)動電路時序特性的不匹配，以及LC低通濾波器元器件的非線性。
電源抑制 （PSR）： 在圖2所示的電路中，電源噪聲幾乎直接耦合到輸出揚聲器，具有很小的抑制作用。發(fā)生這種情況是因為輸出級晶體管通過一個非常低的電阻將電源連接到低通濾波器。濾波器抑制高頻噪聲，但所有音頻頻率都會通過，包括音頻噪聲。關(guān)于對單端和差分開關(guān)輸出級電路電源噪聲影響的詳細說明請參看深入閱讀材料3。
如果不解決失真問題和電源問題，就很難達到PSR優(yōu)于10 dB，或總諧波失真（THD）優(yōu)于0.1%。甚至更壞的情況，THD趨向于有害音質(zhì)的高階失真。
幸運的是，有一些好的解決方案來解決這些問題。使用具有高環(huán)路增益的反饋（正如在許多線性放大器設(shè)計中所采用的）幫助很大。LC濾波器輸入的反饋會大大提高PSR并且衰減所有非LC濾波器失真源。LC濾波器非線性可通過在反饋環(huán)路中包括的揚聲器進行衰減。在精心設(shè)計的閉環(huán)D類放大器中，可以達到 PSR 》 60 dB和THD <0.01%的高保真音質(zhì)。
但反饋使得放大器的設(shè)計變得復(fù)雜，因為必須滿足環(huán)路的穩(wěn)定性（對于高階設(shè)計是一種很復(fù)雜的考慮）。連續(xù)時間模擬反饋對于捕獲有關(guān)脈沖時序誤差的重要信息也是必需的，因此控制環(huán)路必須包括模擬電路以處理反饋信號。在集成電路放大器實現(xiàn)中，這會增加管芯成本。
為了將IC成本減至最低，一些制造商喜歡不使用或使用最少的模擬電路部分。有些產(chǎn)品用一個數(shù)字開環(huán)調(diào)制器和一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器來檢測電源變化，并且調(diào)整調(diào)制器行為以進行補償，這可以參看深入閱讀資料3。這樣可以改善PSR，但不會解決任何失真問題。其它的數(shù)字調(diào)制器試圖對預(yù)期的輸出級時序誤差進行預(yù)補償，或?qū)Ψ抢硐氲恼{(diào)制器進行校正。這樣至少會處理一部分失真源，但不是全部。對于音質(zhì)要求寬松的應(yīng)用，可通過這些開環(huán)D類放大器進行處理，但對于最佳音質(zhì)，有些形式的反饋似乎是必需的。 |
