开环增益()是運算放大器的參數,一般以A_{\text{OL}}表示,是在沒有反馈電路時的增益。
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10^5,也就是100 dB。高开环增益的运算放大器在應用時,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
开环增益的定義如下:
A_{\text{OL}}=\frac{V_{\text{out}}}{\left(V^+-V^-\right)}
其中
:V_{\text{out}}為輸出電壓
:V^+為放大器正端輸入電壓
:V^-為放大器負端輸入電壓
非理想增益
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是有限的數值。在電路中會爲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R_2,電壓源和反向輸入端之間的電阻為R_1,在假設开环增益無限大的情形下,所得的迴路增益為:
:G = - \frac{R_2}{R_1}
不過,在考慮運算放大器的有限开环增益值A之後,迴路增益會略微下降:
:G = \frac{-\frac{R_2}{R_1}}{1 + (1+{\frac{R_2}{R_1}})\frac{1}{A}}
例如,\frac{R_2}{R_1} = 2,A = 10^4,則G = −1.9994 ,不會是-2。
(若开环增益A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
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)。
相關條目
*增益带宽积
*迴路增益
參考資料
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