上面的文章里面其实有一个概念: 环路增益(Loop Gain),而且几乎所有关于运放稳定性、带宽、输入输出阻抗变化的结论都依赖它。
设放大器系统分为两部分:
前向放大器:增益
反馈网络:传输函数
那么环路增益定义为:
直观理解:把一个信号从输入端加进去,经过放大器和反馈网络绕一圈再回到输入端时,它的放大倍数。
如果 很大(),说明反馈非常强 → 系统特性几乎完全由反馈网络决定(闭环稳定、精确)。
如果 较小,说明反馈弱 → 系统性能逐渐退化,更多依赖于运放本身的开环特性。
如果 在某个频率点上幅度=1、相位=-180°,系统可能会振荡 → 稳定性分析就是看 环路增益的幅频和相频特性。
反馈定理中的核心公式:
当 :
闭环增益只由反馈网络决定。
输入阻抗:
输出阻抗:
所以,环路增益是解释为什么有源滤波器、缓冲器能得到高输入阻抗、低输出阻抗的关键。
前向增益:
反馈系数:(输出直接送到反相端)
环路增益:
闭环增益:
这就是为什么电压跟随器输出≈输入,同时能做到高输入阻抗、低输出阻抗。