La ganancia de lazo abierto de un amplificador electrónico es la ganancia que se obtiene cuando no se utiliza retroalimentación general en el circuito . [1] [2]
La ganancia de lazo abierto de muchos amplificadores electrónicos es extremadamente alta (por diseño): un amplificador operacional (op-amp) ideal tiene una ganancia de lazo abierto infinita. Normalmente, un op-amp puede tener una ganancia máxima de lazo abierto de alrededor de , o 100 dB . Un op-amp con una gran ganancia de lazo abierto ofrece alta precisión cuando se utiliza como amplificador inversor .
Normalmente, se aplica retroalimentación negativa alrededor de un amplificador con alta ganancia de bucle abierto, para reducir la ganancia del circuito completo a un valor deseado.
La definición de ganancia de bucle abierto (a una frecuencia fija) es
donde es la diferencia de voltaje de entrada que se amplifica. (La dependencia de la frecuencia no se muestra aquí).
La ganancia de bucle abierto es un atributo físico de un amplificador operacional que suele ser finito en comparación con la ganancia ideal. Si bien la ganancia de bucle abierto es la ganancia cuando no hay retroalimentación en un circuito, un amplificador operacional a menudo se configurará para utilizar una configuración de retroalimentación de modo que su ganancia esté controlada por los componentes del circuito de retroalimentación.
Tomemos el caso de una configuración de amplificador operacional inversor. Si la resistencia entre el nodo de salida único y el nodo de entrada inversor es y la resistencia entre una fuente de voltaje y el nodo de entrada inversor es , entonces la ganancia calculada de dicho circuito en el terminal de salida se define, suponiendo una ganancia infinita en el amplificador, como:
Sin embargo, incluir la ganancia de bucle abierto finito reduce ligeramente la ganancia a:
Por ejemplo, si y , entonces −1,9994 en lugar de exactamente −2.
(La segunda ecuación se vuelve efectivamente la misma que la primera ecuación a medida que se acerca al infinito).
La ganancia de bucle abierto puede ser importante para calcular la ganancia real de una red de amplificador operacional, donde la suposición de una ganancia de bucle abierto infinita es inexacta.
La ganancia de bucle abierto de un amplificador operacional disminuye muy rápidamente al aumentar la frecuencia . Junto con la velocidad de respuesta , esta es una de las razones por las que los amplificadores operacionales tienen un ancho de banda limitado .
