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开环增益

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开环增益open-loop gain)是運算放大器的參數,一般以表示,是在沒有反馈電路時的增益[1][2]

許多電子放大器都會將开环增益設計為很高的值,理想运算放大器(op-amp)的开环增益為無限大。一般來說运算放大器的最大开环增益約會在,也就是100 dB。高开环增益的运算放大器在反相放大器英语inverting amplifier應用時,可以有很好的精度。

在電路上,會將有高开环增益的放大器加上负反馈,以降低整體電路的增益,但會使系統比較穩定。

定義

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开环增益的定義如下:

運算放大器的電路符號及各端點

[1]

其中

為輸出電壓
為放大器正端輸入電壓
為放大器負端輸入電壓

非理想增益

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开环增益是運算放大器的電氣屬性,相較於理想運算放大器的無限大,實際運算放大器的开环增益會是有限的數值。在電路偎會將運算放大器加上回授電路,以調整整體電路的增益。

若以反相運算放大器的組態為例。若輸出端和反向輸入端之間的電阻為,電壓源和反向輸入端之間的電阻為,在假設开环增益無限大的情形下,所得的迴路增益為:

不過,在考慮運算放大器的有限开环增益值之後,迴路增益會略為下降:

例如,,則 −1.9994 ,不會是-2。

(若开环增益趨近無限大時,第二式也會趨近第一式)

在計算運算放大器的實際增益時,需考慮有限开环增益的影響。

運算放大器

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運算放大器的開環增益隨頻率快速的下降,這也是一般運算放大器限制頻寬的原因之一(另一個限制頻寬的原因是轉換率英语slew rate)。

相關條目

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參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 Open Loop Gain - Developer Help. developerhelp.microchip.com. [2024-10-13]. 
  2. ^ Open-Loop Gain - an overview | ScienceDirect Topics. www.sciencedirect.com. [2024-10-13].