Отрицательная обратная связь

Отрицательная обратная связь

Отрицательная обратная связь (ООС) — тип обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое противодействует первоначальному изменению.

Иными словами, отрицательная обратная связь — это такое влияние выхода системы на вход («обратное»), которое уменьшает действие входного сигнала на систему.

  • Если обратная связь может полностью компенсировать («заглушить») входящий сигнал, система относится к классу регуляторов (поплавковый механизм) или следящих усилителей (гидроусилитель).
  • Если же обратная связь компенсирует только часть входного сигнала (см. коэффициент обратной связи), то влияние входа на систему (и выход) будет меньше, но более стабильное («чёткое»), так как случайные изменения параметров системы (и, соответственно, колебания выхода) будут в значительной степени скомпенсированы через линию обратной связи.

Отрицательная обратная связь делает систему более устойчивой к случайному изменению параметров.

Методы математического анализа систем, в том числе и охваченных отрицательной обратной связью, подробно рассматриваются теорией автоматического управления.

Содержание

Бытовой пример

Одним из самых простых примеров может служить устройство простейшего сливного бачка. По мере наполнения сливного бачка уровень воды в нем поднимается, что приводит к всплыванию поплавка, который блокирует дальнейшее поступление воды.

Отрицательная обратная связь в электронике

Показательный пример использования отрицательной обратной связи — построение усилителя со стабильным коэффициентом усиления на основе операционного усилителя.

Пусть дан некоторый ОУ с коэффициентом усиления порядка 106. На основе этого ОУ нужно построить усилитель со входным сопротивлением не менее 5 кОм и коэффициентом усиления 2. Для этого на инвертирующий вход ОУ ставится резистор с сопротивлением, чуть больше требующегося входного (допустим, 7 кОм), а в цепь обратной связи — резистор с номиналом в 2 раза больше. Аналитическая формула показывает, что такой способ построения усилителей является приближённым, однако в силу большой величины коэффициента усиления, погрешность от применённых допущений оказывается меньше, чем от неточности изготовления элементов.

Обычно ООС позволяет добиться хороших параметров усилителя, однако это справедливо в общем случае только для усиления постоянного тока или низких частот. Поскольку с повышением частоты задержка, вносимая усилителем, начинает давать существенный фазовый сдвиг усиливаемого сигнала, то и ООС работает уже не в соответствии с расчётом. Если и далее повышать частоту, то когда задержка станет порядка полупериода сигнала (то есть порядка 180 градусов по фазе), то ООС превратится в ПОС, а усилитель — в генератор. Для предотвращения этого, цепь ООС должна делаться частотно-зависимой.

В СВЧ усилителях обратная связь неприменима, поэтому стабилизировать усиление СВЧ каскадов весьма непросто. Однако, если нужно стабилизировать не усиление, а амплитуду (мощность) выходного сигнала, это легко реализовать в виде АРУ.

Отрицательная обратная связь в живых системах

Отрицательная обратная связь широко используется живыми системами разных уровней организации — от клетки до экосистем — для поддержания гомеостаза. Например, в клетках на принципе отрицательной обратной связи основаны многие механизмы регуляции работы генов (например, лактозный оперон), а также регуляция работы ферментов (ингибирование конечным продуктом метаболического пути). В организме на этом же принципе основана система гипоталамо-гипофизарной регуляции функций, а также многие механизмы нервной регуляции, поддерживающие отдельные параметры гомеостаза (терморегуляция, поддержание постоянной концентрации диоксида углерода и глюкозы в крови и др.). В популяциях отрицательные обратные связи (например, обратная зависимость между плотностью популяции и плодовитостью особей) обеспечивают гомеостаз численности.

См. также

Примечания



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Отрицательная обратная связь" в других словарях:

  • отрицательная обратная связь — Обратная электрическая связь, при которой сигнал, передаваемый в предшествующую цепь или каскад, смещен по фазе на 180° относительно проходящего через эту цепь или каскад сигнала. [ГОСТ 24375 80] Тематики телевидение, радиовещание, видео… …   Справочник технического переводчика

  • Отрицательная обратная связь — 11. Отрицательная обратная связь Обратная электрическая связь, при которой сигнал, передаваемый в предшествующую цепь или каскад, смещен по фазе на 180° относительно проходящего через эту цепь или каскад сигнала Источник: ГОСТ 24375 80:… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • отрицательная обратная связь — neigiamasis grįžtamasis ryšys statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. degenerative feedback; negative feedback; reverse feedback vok. Gegenkopplung, f; negative Rückführung, f; negative Rückkoppfung, f; negative Rückkopplung, f rus.… …   Automatikos terminų žodynas

  • отрицательная обратная связь — neigiamasis grįžtamasis ryšys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. degenerative feedback; negative feedback; reverse feedback vok. Gegenkopplung, f; negative Rückkopplung, f rus. отрицательная обратная связь, f pranc. contre réaction, f;… …   Fizikos terminų žodynas

  • ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ — Термин, описывающий любую систему обратной связи, при которой процесс тормозится или прекращается. См. обратная связь …   Толковый словарь по психологии

  • Отрицательная обратная связь — 1. Обратная электрическая связь, при которой сигнал, передаваемый в предшествующую цепь или каскад, смещен по фазе на 180° относительно проходящего через эту цепь или каскад сигнала Употребляется в документе: Приложение № 1 к ГОСТ 24375 80 …   Телекоммуникационный словарь

  • Отрицательная обратная связь — – термин, обозначающий принцип функционирования любой системы, согласно которому некий положительный результат или усилие к его достижению влечёт прямо противоположную реакцию. Например, чем активнее старается пациент контролировать собственные… …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

  • ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ — (negative feedback) см. Теория систем …   Большой толковый социологический словарь

  • отрицательная обратная связь по реактивности (в ядерном реакторе) — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN negative feedbacknegative reactivity feedbackNFB …   Справочник технического переводчика

  • обратная связь — Зависимость текущих воздействий на объект от его состояния, обусловленного предшествующими воздействиями на этот же объект. Примечания 1. Обратная связь может быть естественной (присущей объекту) или искусственно организуемой. 2. Различают… …   Справочник технического переводчика

Книги

Другие книги по запросу «Отрицательная обратная связь» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»