Συχνά αναφέρεται ως ψηφιακός ενισχυτής, ο ενισχυτής class-D είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που αυξάνει το μέγεθος των ηλεκτρικών σημάτων. Αυτό που διακρίνει τον ενισχυτή κατηγορίας D από άλλους τύπους ενισχυτών είναι ο σχεδιασμός του, ο οποίος αντισταθμίζει τον κίνδυνο αυξημένης παραμόρφωσης με πολύ υψηλό επίπεδο απόδοσης, επιτρέποντάς του να είναι μικρότερος και ελαφρύτερος από άλλους ενισχυτές. Οι ενισχυτές κατηγορίας D χρησιμοποιούνται πιο συχνά ως ενισχυτές ηχείων σε εφαρμογές ήχου και είναι ιδιαίτερα δημοφιλείς σε περιπτώσεις όπου το κόστος ή το μέγεθος είναι σημαντικός παράγοντας.
Οι τυπικοί ενισχυτές ηχείων χρησιμοποιούν τουλάχιστον ένα τρανζίστορ, ένα μικρό ηλεκτρονικό εξάρτημα με τρία καλώδια, το οποίο είναι συνήθως κατασκευασμένο από πυρίτιο, ή τσιπ ολοκληρωμένου κυκλώματος (IC) που περιέχουν τρανζίστορ. Μια σταθερή τροφοδοσία ρεύματος πηγαίνει στον “συλλέκτη” του ενώ ένα μικρό σήμα σε επίπεδο γραμμής τροφοδοτείται στη “βάση” του. Το σήμα βάσης ελέγχει πόση από την ισχύ του συλλέκτη περνά στον «εκπομπό», το καλώδιο από το οποίο προέρχεται το ενισχυμένο σήμα. Τα σχέδια Class-A, class-B και υβριδικά class-AB αντλούν συνεχώς ισχύ για τον συλλέκτη, είτε τη χρειάζεται είτε όχι. Αυτό τείνει να τα καθιστά πολύ αναποτελεσματικά και οι υψηλές ποσότητες αχρησιμοποίητης ισχύος μετατρέπονται σε θερμότητα, την οποία ο ενισχυτής διαχέει μέσω μεγάλων και ογκωδών ψυκτών θερμότητας. Ο σχεδιασμός ενός ενισχυτή κατηγορίας D εξαλείφει μεγάλο μέρος αυτής της αναποτελεσματικότητας.
Οι ενισχυτές κατηγορίας D εξακολουθούν να χρησιμοποιούν τρανζίστορ ή τσιπ IC, αλλά αντί να κάνουν απλώς το σήμα από τη βάση μεγαλύτερο με ισχύ από τον συλλέκτη, χρησιμοποιούν το σήμα της βάσης για να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν τον συλλέκτη. Για παράδειγμα, για να δημιουργηθεί χαμηλό επίπεδο φωτός σε ένα δωμάτιο χωρίς διακόπτη ροοστάτη, θεωρητικά, ο διακόπτης φωτός θα μπορούσε να ανάβει και να σβήνει πολλές φορές το δευτερόλεπτο, προκαλώντας το μάτι να καταγράψει φως που είναι χαμηλότερο από έναν πλήρως φωτισμένο λαμπτήρα. Οι ενισχυτές κατηγορίας D λειτουργούν με την ίδια αρχή και όταν είναι “off”, ουσιαστικά δεν αντλούν ρεύμα.
Η εσφαλμένη ονομασία “ψηφιακός ενισχυτής” εφαρμόζεται σε πολλά εξαρτήματα ενισχυτή κατηγορίας D, επειδή οι σύντομοι παλμοί που χρησιμοποιούν θα μπορούσαν να προέρχονται από μια ψηφιακή πηγή. Από την άλλη πλευρά, μπορούν επίσης να ενισχύσουν αναλογικά σήματα. Στην πραγματικότητα, ο σχεδιασμός του ενισχυτή κατηγορίας D προηγείται της τεχνολογίας ψηφιακού ήχου.
Όταν πρωτοπαρουσιάστηκαν, οι ενισχυτές κατηγορίας D έκαναν μια σειρά από συμβιβασμούς στην ποιότητα του ήχου για να επιτύχουν υψηλά επίπεδα ισχύος εξόδου από ένα μικρό, φθηνό εξάρτημα. Λόγω αυτού του περιορισμού, κέρδισαν αρχικά τη δημοτικότητά τους σε εφαρμογές όπως οι ενισχυτές υπογούφερ, όπου ο τύπος παραμόρφωσης που δημιούργησε η σχεδίαση ήταν πιο δύσκολο να ακουστεί. Καθώς η τεχνολογία έγινε πιο εκλεπτυσμένη και η ποιότητα του ήχου βελτιώθηκε, επεκτάθηκαν σε φθηνό καταναλωτικό εξοπλισμό ήχου καθώς και φορητό εξοπλισμό, ο οποίος απαιτούσε χαμηλή κατανάλωση ενέργειας για μεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας. Μέχρι τη δεύτερη δεκαετία του 21ου αιώνα, οι ενισχυτές κατηγορίας D είχαν τελειοποιηθεί σε σημείο που άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε επαγγελματικές εφαρμογές ήχου καθώς και σε στερεοφωνικό εξοπλισμό πολύ υψηλής ποιότητας, ηχοφίλης ποιότητας.