Skift mellem positiv og negativ feedback
Positiv og negativ feedback er de to vigtigste klassifikationer af feedback, der anvendes i kontrolteori. Den væsentlige forskel mellem positiv og negativ feedback er, at ved positiv feedback er det effektive signal ved indgangen summen af den faktiske indgang og feedbacksignalet. I tilfælde af negativ feedback er det effektive indgangssignal derimod forskellen mellem det oprindelige input og feedbacksignalet.
I positiv og negativ feedback er forholdet mellem input og output henholdsvis i fase og udefaset.
Hvad er feedback?
Feedback i styresystemet defineres som en måde at levere output (eller en del af output) tilbage til input på. Signalet kan være enten strøm eller spænding afhængigt af driften. Både positiv og negativ feedback har dog ensrettet adfærd i signalstrømmen.
Feedback anses for at være en vigtig del af et reguleringssystem med lukket kredsløb, der anvender negativ feedback for at levere et afprøvet udgangssignal tilbage til indgangen. Dette letter genereringen af et fejlsignal, som bruges af controlleren til at justere det nødvendige input for at opnå det ønskede output.
Feedback spiller en afgørende rolle i kontrolsystemer og finder således forskellige anvendelser i proceskontrolsystemer, forstærkere og oscillatorer osv. Lad os nu undersøge de forskellige differentierende faktorer mellem de to.
Indhold: Positiv vs. negativ feedback
- Sammenligningsdiagram
- Sammenligningsdiagram
- Definition
- Nøgleforskelle
- Konklusion
Sammenligningsdiagram
| Basis for sammenligning | Positiv feedback | Negativ feedback | |
|---|---|---|---|
| Også kaldet som | Regenerativ tilbagekobling | Degenerativ tilbagekobling | |
| Relation mellem input og output | I fase | I fase | |
| General forstærkning | Større end forstærkning af systemet, hvor der ikke er tilbagekobling. | Mindre end forstærkning af systemet, hvor der ikke er tilbagekobling. | |
| Effektivt input | Summen af det anvendte input og det tilbagekoblede signal. | Difference mellem anvendt input og tilbagekoblet signal | |
| Transferfunktion for systemet med respektive tilbagekobling |  |
 |
|
| Stabilitet | Mindre | Mindre | Forholdsvis mere |
| Faseforskydning | 0° eller 360° | 180° | |
| Feedback er taget fra | Non-inverterende terminal af op-amp | Inverterende terminal af op-amp | |
| Følsomhed | Lav | Lav | Høj |
| Anvendelse | I oscillatorer. | I forstærkere. |
Definition af positiv feedback
Positiv feedback eller regenerativ feedback er den, der tager udgangssignalet, som er i fase med den anvendte indgang, og fører det tilbage til referenceindgangen. Dette gør det lettere at tilføje feedback-signalet med referenceindgangen, og det tilføjede signal fungerer yderligere som styresignal for det system, hvori feedback-sløjfen er inkorporeret.
Figuren nedenfor op-amp-konfiguration med positiv feedback:
Systemets forstærkning, når det anvendes er et styresystem, er høj. Positive feedback-systemer anvendes hovedsageligt i oscillatorkredsløb.
Definition af negativ feedback
Negativ feedback, også kaldet degenerativ feedback, er en meget anvendt type feedback i styresystemet. Her føres det signal ved udgangen, som er ude af fase i forhold til indgangen, tilbage til indgangen. De to signaler ved systemets indgang bliver således subtraheret, og forskellen mellem disse to signaler styrer systemet yderligere.
Dette signal betegnes som et fejlsignal og anvendes til at korrigere variationen i det opnåede output i forhold til det ønskede output i styresystemet. Figuren her viser den negative feedback-konfiguration af op-amp:
Her er ind- og udgangssignalerne ude af fase, så de to signaler bliver subtraheret, og deres forskel opnås. Forstærkning af systemet med negativ tilbagekobling er lav i dette tilfælde. Det negative feedback-system er mest nyttigt i forstærkerkredsløb.
Nøgleforskelle mellem positiv og negativ feedback
- Når positiv feedback anvendes i et system, øges systemets effektive input ved at tilføje det faktiske input med feedback-signalet. Når et system anvender negativ tilbagekobling, reduceres systemets samlede input ved at trække tilbagekoblingssignalet fra det faktisk anvendte input.
- I positiv tilbagekobling er input- og output-signalerne i samme fase, og de to signaler bliver derfor lagt sammen. Ved negativ feedback er input- og output-signalerne af forskellig fase, og de to signaler trækkes derfor fra hinanden.
- I op-amp-kredsløb anvendes den ikke-inverterende inputterminal til at give positiv feedback, mens den inverterende inputterminal anvendes til at give negativ feedback.
- Den samlede forstærkning af et system, der indeholder positiv feedback, er større end systemets forstærkning i fravær af feedback. Omvendt er den samlede forstærkning med det system, der har negativ tilbagekobling, mindre end forstærkningen af systemet uden tilbagekobling.
- Den faseforskydning, der tilbydes af det positive tilbagekoblingskredsløb, er enten 0° eller 360°. Mens faseforskydningen i tilfælde af et kredsløb med negativ feedback er 180°.
- Et system med positiv feedback er mindre stabilt i forhold til et system med negativ feedback.
- Følsomheden i et system med positiv feedback er mindre end i et system med negativ feedback. Dette skyldes, at følsomheden af det lukkede kredsløbssystem er den omvendte af 1 + GH. Hvis 1 + GH er større end 1, er følsomheden således lavere. Hvis 1 + GH er mindre end 1, er følsomheden højere.
Konklusion
Deraf konkluderes det i ovenstående diskussion, at både positive og negative feedback-systemer har deres egne driftsområder, afhængigt af deres fordele og ulemper. Den positive feedback forbedrer systemets samlede forstærkning, men reducerer systemets følsomhed. Mens den negative feedback viser høj stabilitet, men mindsker systemets forstærkning.
Leave a Reply