開環增益英文解釋翻譯、開環增益的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 open loop gain

分詞翻譯：

開環的英語翻譯：

【計】 open loop
【化】 open loop

增益的英語翻譯：

gain; plus
【計】 gain
【化】 gain

專業解析

開環增益（Open-loop Gain）

在電子工程領域，開環增益（英文：Open-loop Gain）指運算放大器（Op-Amp）或控制系統在無外部反饋回路時的總電壓放大倍數。其定義為輸出信號與輸入差分信號之比，通常用符號 ( A_{ol} ) 表示，單位為無量綱或分貝（dB）。開環增益是衡量放大器自身固有放大能力的關鍵參數，數值極高（理想情況下為無窮大），實際應用中可達 ( 10 ) 至 ( 10 )（即 100–120 dB）。

核心特性

無反饋特性：開環增益描述放大器在未引入反饋網絡時的原始放大能力，此時輸出完全由輸入信號和内部電路決定。
頻率依賴性：實際運算放大器的開環增益隨頻率升高而下降，其帶寬受限于增益-帶寬積（GBW）。例如，在直流或低頻時增益最大，高頻時顯著降低。
非線性與誤差：由于高增益放大器的非線性特性，開環狀态易産生飽和失真，故實際電路需通過負反饋降低增益以提高穩定性與線性度。

數學表達

開環增益的公式為：

A{ol} = frac{V{text{out}}}{V{text{in+}} - V{text{in-}}}

其中 ( V{text{out}} ) 為輸出電壓，( V{text{in+}} ) 和 ( V_{text{in-}} ) 分别為同相與反相輸入端電壓。

應用意義

在控制系統理論中，高開環增益可提升系統精度（如減小穩态誤差），但需結合反饋設計以平衡動态響應與穩定性。例如，運算放大器通過負反饋将閉環增益控制為 ( A_{cl} approx frac{1}{beta} )（( beta ) 為反饋系數），從而抑制開環增益波動的影響。

權威參考來源

IEEE Xplore：《模拟集成電路設計基礎》（Paul R. Gray, et al.），定義開環增益為運放核心參數。
Analog Devices技術文檔：開環增益的測量方法及頻率響應分析。
Texas Instruments《運算放大器權威指南》：開環增益對閉環精度的影響及設計考量。

網絡擴展解釋

開環增益（Open-loop gain）是電子工程和控制系統中描述放大器或控制系統性能的核心參數，具體解釋如下：

1. 定義

開環增益指系統或放大器在沒有外部反饋（即開環狀态）時的總增益，通常用符號 ( A ) 表示。例如，運算放大器（Op-Amp）的開環增益是其輸入差分電壓與輸出電壓的放大倍數。

2. 數學表達式

對于理想運算放大器，開環增益公式為： $$ A = frac{V{text{out}}}{V+ - V_-} $$ 其中：

( V_{text{out}} ) 為輸出電壓，
( V+ ) 和 ( V- ) 分别為同相和反相輸入端電壓。

實際運算放大器的開環增益極高，典型值在 ( 10 )（100 dB）到 ( 10 )（120 dB）之間。

3. 作用與特點

高增益特性：開環增益越高，系統對微小輸入差異的響應越靈敏，線性度越好。
穩定性問題：純開環狀态易受噪聲幹擾，可能導緻輸出飽和（如運放輸出接近電源電壓）。
閉環控制基礎：實際應用中通過引入負反饋形成閉環，利用高開環增益實現精确的閉環增益（如 ( A_{text{closed}} approx frac{1}{beta} )，其中 ( beta ) 為反饋系數）。

4. 影響因素

頻率響應：開環增益隨頻率升高而下降，通常以增益帶寬積（GBW）描述這一特性。
溫度與工藝偏差：半導體器件的參數會因溫度變化或制造差異影響開環增益。
電源電壓：某些情況下，供電電壓波動可能導緻增益變化。

5. 應用場景

比較器電路：利用開環狀态的高增益實現快速電平切換。
控制系統分析：評估系統在無反饋時的理論性能極限。
放大器設計：高開環增益是設計高精度閉環放大電路（如濾波器、積分器）的基礎。

補充說明

開環增益與閉環增益的關鍵區别在于是否引入反饋。實際系統中，閉環增益通過反饋網絡穩定，而開環增益決定了系統的理想性能上限。若需進一步了解具體器件參數（如運放型號的典型開環增益值），建議參考數據手冊或提供更多上下文。