Die im HiFi-Sektor immer noch bevorzugten analogen AB-Endstufen erreichen theoretisch einen Wirkungsgrad von 78%. Eine deutlich bessere Energiebilanz ist an gestuften Betriebsspannungen möglich.

Moderne Class-D-Audioverstärker erreichen einen Wirkungsgrad von etwa 90%, haben aber Probleme mit Verzerrungen und der EMV. Die im HiFi-Sektor deswegen immer noch bevorzugten analogen AB-Endstufen erreichen theoretisch einen Wirkungsgrad von 78%; bei 1/3 des Hubes (P_max/9) sind es nur noch 26%. Die Differenz zwischen Betriebs- und Ausgangsspannung wird in den Transistoren verheizt, im Diagramm a geschwärzt dargestellt.

Eine deutlich bessere Energiebilanz (b) ist an gestuften Betriebsspannungen möglich. In der gezeigten Prinzipschaltung in Bild 1 sind zunächst nur T1, T4 und U_b1 aktiv. Bei einem größeren Signal, z.B. bei einem Momentanwert von ± 5 V, arbeitet T2 (T5) im Linearbetrieb, D1 (D5) ist gesperrt, die Leistung wird von ±U_b2 geliefert.

Sinngemäß dasselbe gilt für noch höhere Pegel und T3, T6, D3, D7 und U_b3. Die dabei jeweils „tieferen“ Transistoren sind voll durchgesteuert. Der theoretische Wirkungsgrad bei Sinus-Maximalhub beträgt 88% und bei P_max/9 immer noch 78%. Das ist deutlich besser als mit einer klassischen AB-Endstufe erzielt werden kann. Für T1 bis T6 sind Typen mit kleinstmöglicher Kniespannung U_{CE, rest} und sehr hohem Beta notwendig, wie es bei den Transistoren ZTX1051/ZTX790 (Hersteller Zetex) der Fall ist.

Das vorgestellte Konzept ist integrationstauglich. U_b1 bis U_b3 können effizient und störarm mit Ladungspumpenkonvertern erzeugt werden. Die linear arbeitende Endstufe bleibt frei von Schaltvorgängen und Störungen und steht hinsichtlich Wirkungsgrad und minimalem Kühlbedarf dem Class-D-Prinzip nur wenig nach.