环路增益

环路增益（loop gain）为电子学及控制工程的名词，是指一反馈回路中的总增益，一般会以比例或是分贝表示。环路增益常用在放大器及电子振荡器的线路中，后来更扩展到控制工厂及设备的工业控制系统中。环路增益的概念也用在生物学中。在反馈回路中，为了控制输出，会量测设备、程序的输出，取样后，再以此影响输入信号，使输出控制的更理想。环路增益和环路相位移决定了设备的特性，也决定输出是否稳定，或是不稳定（振荡）。海因里希·巴克豪森在1921年最早发现环路增益在电子反馈放大器特性分析中的重要性，后来在1930年代由贝尔实验室的亨德里克·韦德·波德及哈里·奈奎斯特继续发展。

反馈电子放大器的方块图

右图是有负反馈电子放大器的方块图。输入信号和一信号相减，送到开环增益为A的放大器中，进行放大。放大器的输出送到增益为β的反馈回路中，再和放大器的输入信号相减，成为放大器的输入。环路增益可以先假设反馈回路先在某一点切断，再看给予一信号时的总增益。以右图为例，环路增益是二个增益的乘积−Aβ，负号的原因是因为输入信号是和反馈信号相减才送到放大器中。在放大器中，环路增益是以分贝表示的开环增益图及闭环增益图（1/β图）之间的差^[1][2][3]。

增益A和β会随输出信号的频率而改变，因此环路增益也会随频率而变化，一般会表示为角频率ω（单位为弧度每秒）的函数。

在通讯上，环路增益可以指载波终端或是二线中继器上的可用功率增益。最大的可用增益是由闭回路的总损失决定，可用增益不能大于总损失。

相关条目

• 相位裕度及增益裕度
• 奈奎斯特图

参考资料

1. TI Precision Labs - Op-amps - Stability 2 (PDF). （原始内容存档 (PDF)于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). （原始内容存档 (PDF)于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). （原始内容存档 (PDF)于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.

外部链接

• Loop Gain and its Effects on Analog Circuit Performance （页面存档备份，存于互联网档案馆）

 本条目引用的公有领域材料来自联邦总务署的文档《Federal Standard 1037C》 （MIL-STD-188（英语：MIL-STD-188）提供支持）。