O que é um ganho de malha aberta?

O ganho em malha aberta de um amplificador é o ganho obtido quando nenhum feedback global é usado no circuito. O aumento da malha aberta em alguns amplificadores pode ser extremamente alto. Um amplificador operacional ideal possui um ganho de malha aberta infinito. Normalmente, um amplificador operacional pode ter um ganho máximo de malha aberta de cerca de 10 ^ {5}. A elevação muito alta do circuito do amplificador operacional permite que uma ampla gama de níveis de reação seja aplicada para atingir o desempenho desejado.

Na teoria dos sistemas eletrônicos e de controle, o ganho do circuito é a soma do ganho, expresso como uma razão ou em decibéis, em torno de um circuito de feedback. Os loops de feedback são amplamente utilizados na eletrônica em amplificadores e osciladores e, geralmente, tanto na eletrônica de controle eletrônico quanto em sistemas de controle eletrônico para controlar instalações e equipamentos industriais. O conceito também é usado em biologia.

Em um ciclo de feedback, a saída de um dispositivo, processo ou planta é amostrada e aplicada para modificar a entrada para melhor controlar a saída. O ganho do loop, juntamente com o conceito relacionado de mudança de fase do loop, determina o comportamento do dispositivo e especialmente se a saída é estável ou instável, o que pode levar à oscilação. A importância do ganho de loop como parâmetro para caracterizar amplificadores de feedback eletrônico foi reconhecida pela primeira vez por Heinrich Barkhausen em 1921 e foi desenvolvida por Hendrik Wade Bode e Harry Nyquist no Bell Labs na década de 1930.

O sinal de entrada é aplicado ao amplificador de ganho A em malha aberta e amplificada. A saída do amplificador é aplicada a uma rede de ganho de β e é baixa da entrada para o amplificador. O ganho do loop é calculado imaginando que o loop de feedback está quebrado em um determinado ponto, e cálculo do ganho líquido, se um sinal for aplicado. O ganho de loop é o produto dos ganhos do amplificador e da rede de feedback, -Ab. O sinal negativo se deve ao fato do sinal de feedback ser retirado da entrada.

Os ganhos A e b e, portanto, o ganho do loop geralmente variam com a frequência do sinal de entrada e são geralmente expressos como ângulo de roaming ω em radianos por segundo. Muitas vezes é exibido como um gráfico com o eixo horizontal ω e o ganho do eixo vertical. Em amplificadores, o ganho de loop é a diferença entre a curva de ganho de loop aberto e a curva de ganho de loop (na verdade, curva 1/b) em uma escala de dB.

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