loopförstärkning

Loopförstärkning, ofta kallad loopgain, är den förstärkning som uppstår när signaler återkopplas i en återkopplingsslinga i ett system. Den beskriver hur mycket en signal som färdas runt slingan förstärks eller dämpas vid varje varv. I tekniska sammanhang betecknas loopförstärkningen ofta som L(s) eller L(jω) och är produkten av förstärkningen i den öppna slingan G(s) och i återkopplingsvägen H(s): L(s) = G(s)H(s).

Den slutna slingan vid negativ återkoppling har vanligtvis transferfunktionen T(s) = G(s) / [1 + L(s)]. Stabiliteten påverkas av magnituden och fasen hos L(s) över frekvenserna. Genom frekvensanalys, till exempel Bode- eller Nyquist-analys, kan man bedöma risken för instabilitet: om |L(jω)| närmar sig eller överstiger 1 vid frekvenser där ∠L(jω) är nära 0° (eller multiplar av 360°) kan systemet börja oscillera eller växa i amplitud.

I praktiken används loopförstärkning för att kontrollera prestanda i förstärkare och reglerkretsar. Inom elektronik används återkoppling för att minska distorsion, stabilisera förstärkningen och bredda bandbredden. I oscillatorer uppfyller Barkhausen-kriteriet att loopförstärkningen har magnituden ≥ 1 och fasen är 0° vid oscillationsfrekvensen. Vid reglerteknik används noggrann justering av loopförstärkningen och kompensation (lead/lag-nätverk) för att uppnå önskad stabilitet och transientprestanda.