Ganancia de bucle

Suma de la ganancia alrededor de un bucle de retroalimentación

En electrónica y teoría de sistemas de control , la ganancia de bucle es la suma de la ganancia , expresada como una relación o en decibeles , alrededor de un bucle de retroalimentación . Los bucles de retroalimentación se utilizan ampliamente en electrónica en amplificadores y osciladores , y más generalmente en sistemas de control industrial electrónicos y no electrónicos para controlar plantas y equipos industriales. El concepto también se utiliza en biología . En un bucle de retroalimentación, se muestrea la salida de un dispositivo, proceso o planta y se aplica para alterar la entrada, para controlar mejor la salida. La ganancia de bucle, junto con el concepto relacionado de cambio de fase de bucle , determina el comportamiento del dispositivo y, en particular, si la salida es estable o inestable, lo que puede resultar en oscilación . La importancia de la ganancia de bucle como parámetro para caracterizar los amplificadores de retroalimentación electrónicos fue reconocida por primera vez por Heinrich Barkhausen en 1921, y fue desarrollada aún más por Hendrik Wade Bode y Harry Nyquist en Bell Labs en la década de 1930.

A la derecha se muestra un diagrama de bloques de un amplificador electrónico con retroalimentación negativa . La señal de entrada se aplica al amplificador con ganancia de lazo abierto A y se amplifica. La salida del amplificador se aplica a una red de retroalimentación con ganancia β y se resta de la entrada al amplificador. La ganancia del lazo se calcula imaginando que el lazo de retroalimentación se interrumpe en algún punto y calculando la ganancia neta si se aplica una señal. En el diagrama que se muestra, la ganancia del lazo es el producto de las ganancias del amplificador y la red de retroalimentación, −Aβ . El signo menos se debe a que la señal de retroalimentación se resta de la entrada.

Las ganancias A y β , y por lo tanto la ganancia de bucle, generalmente varían con la frecuencia de la señal de entrada, y por lo tanto se expresan normalmente como funciones de la frecuencia angular ω en radianes por segundo . A menudo se muestra como un gráfico con la frecuencia del eje horizontal ω y la ganancia del eje vertical. En los amplificadores, la ganancia de bucle es la diferencia entre la curva de ganancia de bucle abierto y la curva de ganancia de bucle cerrado (en realidad, la curva 1/β) en una escala de dB. ^[1]^[2]^[3]

Véase también

Margen de fase y margen de ganancia
El complot de Nyquist
En telecomunicaciones, el término "ganancia de bucle" puede referirse a la ganancia de potencia utilizable total de un terminal de portadora o repetidor de dos cables . La ganancia utilizable máxima está determinada por las pérdidas en el camino cerrado y no puede superarlas.
Resumen de los términos del amplificador de retroalimentación negativa

Referencias

^ "TI Precision Labs - Amplificadores operacionales - Estabilidad 2" (PDF) . Para hallar la magnitud de AolB, simplemente podemos restar 1/B de Aol.
^ "MT-033 TUTORIAL Ganancia y ancho de banda del amplificador operacional con retroalimentación de voltaje" (PDF) . La diferencia entre la ganancia de bucle abierto y la ganancia de bucle cerrado se conoce como ganancia de bucle
^ "Estabilidad de ganancia del amplificador operacional, Parte 2: Análisis de error de ganancia de CC" (PDF) . ... muestra la ganancia de lazo abierto simplificada... junto con la ganancia de lazo cerrado... La diferencia entre estas dos curvas es la ganancia de lazo, β×AOL.

Enlaces externos

Ganancia de bucle y sus efectos en el rendimiento de los circuitos analógicos

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Este artículo incorpora material de dominio público de la Norma Federal 1037C. Administración de Servicios Generales . Archivado desde el original el 22 de enero de 2022. (en apoyo de MIL-STD-188 ).

[1] "TI Precision Labs - Amplificadores operacionales - Estabilidad 2" (PDF) . Para hallar la magnitud de AolB, simplemente podemos restar 1/B de Aol.

[2] "MT-033 TUTORIAL Ganancia y ancho de banda del amplificador operacional con retroalimentación de voltaje" (PDF) . La diferencia entre la ganancia de bucle abierto y la ganancia de bucle cerrado se conoce como ganancia de bucle

[3] "Estabilidad de ganancia del amplificador operacional, Parte 2: Análisis de error de ganancia de CC" (PDF) . ... muestra la ganancia de lazo abierto simplificada... junto con la ganancia de lazo cerrado... La diferencia entre estas dos curvas es la ganancia de lazo, β×AOL.