環路增益

環路增益（loop gain）為電子學及控制工程的名詞，是指一反饋迴路中的總增益，一般會以比例或是分貝表示。環路增益常用在放大器及電子振盪器的線路中，後來更擴展到控制工廠及設備的工業控制系統中。環路增益的概念也用在生物學中。在反饋迴路中，為了控制輸出，會量測設備、程序的輸出，取樣後，再以此影響輸入信號，使輸出控制的更理想。環路增益和環路相位移決定了設備的特性，也決定輸出是否穩定，或是不穩定（振盪）。海因里希·巴克豪森在1921年最早發現環路增益在電子反饋放大器特性分析中的重要性，後來在1930年代由貝爾實驗室的亨德里克·韋德·波德及哈里·奈奎斯特繼續發展。

反饋電子放大器的方塊圖

右圖是有負反饋電子放大器的方塊圖。輸入信號和一信號相減，送到開環增益為A的放大器中，進行放大。放大器的輸出送到增益為β的反饋迴路中，再和放大器的輸入信號相減，成為放大器的輸入。環路增益可以先假設反饋迴路先在某一點切斷，再看給予一信號時的總增益。以右圖為例，環路增益是二個增益的乘積−Aβ，負號的原因是因為輸入信號是和反饋信號相減才送到放大器中。在放大器中，環路增益是以分貝表示的開環增益圖及閉環增益圖（1/β圖）之間的差^[1][2][3]。

增益A和β會隨輸出信號的頻率而改變，因此環路增益也會隨頻率而變化，一般會表示為角頻率ω（單位為弧度每秒）的函數。

在通訊上，環路增益可以指載波終端或是二線中繼器上的可用功率增益。最大的可用增益是由閉迴路的總損失決定，可用增益不能大於總損失。

相關條目

• 相位裕度及增益裕度
• 奈奎斯特圖

參考資料

1. TI Precision Labs - Op-amps - Stability 2 (PDF). （原始內容存檔 (PDF)於2016-02-24）. To find the magnitude of AolB, we can simply subtract 1/B from Aol.
2. MT-033 TUTORIAL Voltage Feedback Op Amp Gain and Bandwidth (PDF). （原始內容存檔 (PDF)於2016-03-04）. The difference between the open-loop gain and the closed-loop gain is known as the loop gain
3. Operational amplifier gain stability, Part 2:DC gain-error analysis (PDF). （原始內容存檔 (PDF)於2016-03-04）. ... shows the simplified open-loop gain ... along with the closed-loop gain ... The difference between these two curves is the loop gain, β×AOL.

外部連結

• Loop Gain and its Effects on Analog Circuit Performance （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）

 本條目引用的公有領域材料來自聯邦總務署的文檔《Federal Standard 1037C》 （MIL-STD-188（英語：MIL-STD-188）提供支持）。