Что такое положительная обратная связь

Значение словосочетания «положительная обратная связь»

• Положи́тельная обра́тная связь (ПОС) — тип обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое способствует дальнейшему отклонению выходного сигнала от первоначального значения, то есть знак изменения сигнала обратной связи совпадает со знаком изменения входного сигнала.

Положительная обратная связь ускоряет реакцию системы на изменение входного сигнала, поэтому её умышленно используют в технике в ситуациях, когда требуется ускорение реакции на изменение внешних параметров.

В то же время положительная обратная связь может привести к неустойчивости системы. Для примера примем, что в контуре нету фазовых задержек. При этом если коэффициент усиления в петле положительной обратной связи (в разомкнутой системе, или разомкнутом контуре), больше 1 то в системе либо возникают автоколебания (это используется в различных автогенераторах), либо система перейдёт в одно из устойчивых, квазистационарных состояний (например, различные триггеры). При равенстве 1 коэффициента усиления в разомкнутом контуре система находится на грани самовозбуждения и случайно возникшие автоколебания либо медленно затухают, либо нарастают до ограничения. При коэффициенте усиления в разомкнутом контуре меньше 1 система устойчива.

Например, автогенератор на основе усилителя с мостом Вина в цепи положительной обратной связи является примером схемы с частотно-зависимой положительной обратной связью, причем для того, чтобы этот генератор генерировал синусоидальный сигнал с малыми искажениями, петлевое усиление в схеме поддерживается с помощью амплитудно-зависимой нелинейной отрицательной обратной связи точно равным 1.

Другой пример использования положительной обратной связи в триггере Шмитта Если цифровой логический элемент либо операционный усилитель охватить правильно выбранной положительной обратной связью, образуется схема с гистерезисом, называемая триггером Шмитта. Триггер Шмитта с интегрирующей RC-цепью на входе применяется для устранения дребезга контактов, повышения помехоустойчивости сигналов датчиков (или кабельных приёмников), устранения состояния «неопределённости» в каналах связи от влияния помех и др.

Положительная обратная связь присутствует в цепных химических реакциях, автокаталитических химических реакциях, цепных реакциях деления ядер тяжелых элементов в ядерном взрыве. При управляемой ядерной реакции в ядерных реакторах эффективный коэффициент размножения нейтронов (петлевой коэффициент усиления, в терминах авторегулирования) поддерживается равным 1 с помощью следящей системы регулирования положения поглощающих нейтроны стержней.

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: дихотомичный — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?

Положительная обратная связь

Как мы видели, отрицательная обратная связь является невероятно полезным инструментом применительно к операционным усилителям. Она позволяет нам создавать все эти практические схемы с возможностью точно устанавливать коэффициенты усиления, скорости и другие значимые параметры с помощью всего лишь нескольких изменений номиналов резисторов. Отрицательная обратная связь делает все эти схемы стабильными и самокорректирующимися.

Основной принцип отрицательной обратной связи состоит в том, что выходной сигнал имеет тенденцию двигаться в направлении, которое создает условие равновесия (баланса). В схеме на операционном усилителе без обратной связи отсутствует корректирующий механизм, и выходное напряжение будет насыщаться при минимальной величине дифференциального напряжения, приложенного между входами. Результатом является компаратор.

С отрицательной обратной связью (выходное напряжение каким-то образом подается обратно на инвертирующий вход) схема имеет тенденцию препятствовать тому, чтобы выходное напряжение доходило до полного насыщения. Скорее выходное напряжение доходит до такого высокого или низкого значения, чтобы уравновешивать напряжения двух входов:

Независимо от того, будет ли выход соединен с инвертирующим (-) входом напрямую или через набор компонентов, эффект будет тем же: чрезвычайно высокий дифференциальный коэффициент усиления по напряжению операционного усилителя будет «приручен», и схема будет реагировать в соответствии с предписанием «петли» обратной связи, соединяющей выход с инвертирующим входом.

Другой тип обратной связи, а именно положительная обратная связь (ПОС), также находит применение в схемах на операционных усилителях. В отличие от отрицательной обратной связи, когда выходное напряжение подается обратно на инвертирующий (-) вход, при положительной обратной связи выходное напряжение каким-либо способом направляется обратно на неинвертирующий (+) вход. В простейшей форме мы могли бы подключить просто кусок провода от выхода до неинвертирующего входа и посмотреть, что произойдет:

Инвертирующий вход остается неподключенным к петле обратной связи и может принимать внешнее напряжение. Посмотрим, что произойдет, если соединим инвертирующий вход с землей:

Когда инвертирующий вход соединен с землей (удерживается на нуле вольт), выходное напряжение будет определяться величиной и полярностью напряжения на неинвертирующем входе. Если это напряжение будет положительным, операционный усилитель будет так же выдавать положительное напряжение, подавая это положительное напряжение обратно на неинвертирующий вход, что приведет к полному положительному насыщению на выходе. С другой стороны, если напряжение на неинвертирующем входе отрицательно, на выходе операционного усилителя будет так же отрицательное напряжение, которое будет подаваться обратно на неинвертирующий вход, и в результате получится полное отрицательное насыщение.

Здесь мы имеем схему, выход которой бистабилен: стабилен в одном из двух состояний (насыщенное положительное или насыщенное отрицательное). Как только он достигнет одного из этих насыщенных состояний, он будет оставаться в этом состоянии неизменным. То, что необходимо для его переключения, – это напряжение, приложенное к инвертирующему (-) входу с той же полярностью, но немного большему по величине. Например, если наша схема насыщена при выходном напряжении +12 вольт, то для изменения выходного напряжения необходимо напряжение не менее +12 вольт на инвертирующем входе. Когда состояние на выходе изменится, то это будет полностью насыщенное отрицательное состояние.

Таким образом, операционный усилитель с положительной обратной связью имеет тенденцию оставаться в любом состоянии выхода, в котором он уже находится. Он «защелкивается» в одном из двух состояний, насыщенном положительном или насыщенном отрицательном. Технически это явление известно как гистерезис.

Гистерезис может быть полезным свойством для схемы компаратора. Как мы видели ранее, компараторы могут быть использованы для создания прямоугольного сигнала из сигнала любого типа (синусоидального, треугольного, пилообразного и т.д.). Если входной сигнал переменного тока является бесшумным (то есть «чистым» сигналом), простой компаратор будет работать нормально.

Однако если имеются какие-либо аномалии в форме сигнала, такие как гармоники или «выбросы», которые вызывают значительное повышение и падение напряжения в течение одного периода, выход компаратора может переключать состояния неожиданно:

Каждый раз, когда происходит переход через опорный уровень напряжения, независимо от того, насколько крошечный этот переход может быть, выход компаратора будет переключать состояние, создавая прямоугольный сигнал с «глюками».

Если мы добавим в схему компаратора небольшую положительную обратную связь, мы введем гистерезис в выходной сигнал. Этот гистерезис заставит выход оставаться в своем текущем состоянии, если только входное переменное напряжение не претерпит существенного изменения величины.

То, что создает резистор обратной связи, является двумя опорными уровнями в схеме компаратора. Напряжение, подаваемое на неинвертирующий (+) вход в качестве опорного уровня, который сравнивается с входным переменным напряжением, изменяется в зависимости от значения выходного напряжения операционного усилителя. Когда выход операционного усилителя насыщен положительно, опорное напряжение на неинвертирующем входе будет более положительным, чем ранее. С другой стороны, когда выход ОУ насыщен отрицательно, то опорное напряжение на неинвертирующем входе будет более отрицательным, чем ранее. Результат легче понять на графике:

Когда выход операционного усилителя насыщен положительно, действует верхнее опорное напряжение, и выходное напряжение не будет падать до отрицательного уровня насыщения, если входное напряжение не поднимется выше этого верхнего опорного уровня. С другой стороны, когда выход ОУ насыщен отрицательно, действует нижнее опорное напряжение, и выходное напряжение не поднимется до положительного уровня насыщения, если входное напряжение не упадет ниже этого нижнего опорного уровня. В результате получается чистый прямоугольный выходной сигнал, несмотря на значительное количество искажений входного сигнала переменного напряжения. Для того чтобы «выброс» вызвал переключение компаратора из одного состояния в другое, он должен быть, по крайней мере, столь же большим (высоким) как разность между верхним и нижним уровнями опорного напряжения и произойти в нужный момент времени, чтобы пересечь оба этих уровня.

Другим применением положительной обратной связи в схемах на операционных усилителях является построение схем генераторов. Генератор представляет собой устройство, которое создает переменное или, по меньшей мере, импульсное выходное напряжение. Технически он известен как нестабильное устройство: не имеет стабильного выходного состояния (нет какого-либо равновесия). Генераторы – это очень полезные устройства, и они легко реализуются с помощью простого операционного усилителя и нескольких внешних компонентов.

Когда выход насыщен положительно, V_опор будет положительным, и конденсатор зарядится в положительном направлении. Когда V_накл превышает V_опор на минимальную разницу, выход будет насыщен отрицательно, и конденсатор будет заряжаться в противоположном направлении (полярности). Колебание происходит, потому что положительная обратная связь мгновенна, а отрицательная обратная связь имеет задержку (с помощью постоянной времени RC цепи). Частоту этого генератора можно регулировать, изменяя размер любого компонента.

Резюме

• Отрицательная обратная связь создает условие равновесия (баланса). Положительная обратная связь создает условие гистерезиса (тенденцию «запираться» в одном из двух крайних состояний).
• Генератор представляет собой устройство, создающее переменное или импульсное выходное напряжение.

Термин: Обратная связь положительная

Положительная обратная связь, охватывающая линейную систему, всегда содействует входному сигналу этой системы, в отличие от отрицательной обратной связи, которая противодействует входному сигналу.

Согласно рисунку, система с обратной связью всегда состоит из прямого канала, имеющего коэффициент передачи K₁ и обратной связи с коэффициентом передачи K_ОС. Для положительной обратной связи входной сигнал системы X_вх суммируется c выходным сигналом обратной связи X_ОС. Важно отметить, что коэффициент передачи характеризуется амплитудой и фазой, зависящие от частоты сигнала. Это означает, что операция суммирования на рисунке показана для случая, когда разность фаз в петле обратной связи от входа канала K₁ до выхода K_ОС не выходит за диапазон -90. +90 градусов.

Системы с положительной обратной связью условно можно разделить на три группы:

1. Системы со слабой положительной обратной связью, для которых K₁ * K_ОС 1 для частот сигнала в полосе частот пропускания прямого канала и канала обратной связи. В этой системе не возникает постоянная генерация из-за того, что в контуре обратной связи энергия сигнала пополняется менее, чем на 100% на любой частоте сигнала. Но такая система может создать значительный подъём или спад АЧХ на определённых частотах сигнала. Это свойство положительной обратной связи широко применяют в рекурсивных фильтрах, в устройствах коррекции АЧХ, ФЧХ. Типичное проявление слабой положительной обратной связи — это резонансные явления. При ступенчатом (ударном) воздействии такая система отвечает затухающим колебательным откликом, называемым ударным возбуждением.

2. Линейные синусоидальные генераторы, для которых K₁ * K_ОС = 1 на частоте генерации, а также фазовый сдвиг в петле обратной связи составляет 0 градусов на частоте генерации. – Это теоретические условия баланса амплитуд и баланса фаз на частоте генерации, характерные для аналоговых синусоидальных генераторов. В подобных устройствах создаются условия для постоянного поддержания амплитуды сигнала на частоте генерации. Можно сказать также, что эти устройства обеспечивают условия для постоянного резонанса.

3. Системы с сильной положительной обратной связью, для которых K₁ * K_ОС > 1. Это большой класс устройств, работа которых основана на триггерном эффекте. К этим устройствам можно отнести все типы триггеров. На триггерном эффекте основана работа тиристора. Положительная обратная связь придаёт устройствам свойство памяти, а также двухстабильность выходного состояния. Можно сказать, что система под влиянием положительной обратной связи начинает «западать» в одном из двух устойчивых состояний. При этом, скорость изменения выходного сигнала может быть значительно выше, чем входного. Это свойство ярко проявляется у триггера Шмитта, а также у тиристора.

Но триггерный эффект при сильной положительной обратной связи может возникнуть только, когда контур обратной связи пропускает постоянную составляющую сигнала. Но, если контур обратной связи пропускает только AC-составляющую сигнала, то данная система, скорее всего, превратится в не синусоидальный генератор с ограниченным временем «западания» в двух противоположных состояниях. В схемотехнике такой генератор называют мультивибратором. – О балансе амплитуд и балансе фаз здесь говорить уже не приходится, поскольку мультивибратор не относится к линейной системе.

Перейти к другим терминам	Cтатья создана:	25.01.2015
О разделе «Терминология»	Последняя редакция:	01.07.2017

Положительная обратная связь

Положи́тельная обра́тная связь (ПОС) — тип обратной связи, при котором изменение выходного сигнала системы приводит к такому изменению входного сигнала, которое способствует дальнейшему отклонению выходного сигнала от первоначального значения.

Положительная обратная связь ускоряет реакцию системы на изменение входного сигнала, поэтому её используют в определённых ситуациях, когда требуется быстрая реакция в ответ на изменение внешних параметров. В то же время положительная обратная связь приводит к неустойчивости и возникновению качественно новых (автоколебательных) систем, называемых генераторы (производители).

Автогенератор на основе усилителя с мостом Вина в цепи положительной обратной связи является примером частотно-зависимой ПОС.

Если цифровой логический элемент охватить небольшой ПОС, получится схема с гистерезисом (или триггер Шмитта), которая с успехом применяется для устранения дребезга контактов, устранения ложных срабатываний датчиков (или кабельных приёмников) от влияния помех, и др.

Нелинейная положительная обратная связь ведёт к тому, что система начинает развиваться в режиме с обострением.

См. также

• Отрицательная обратная связь
• Положительная обратная связь в макроэволюции
• Режим с обострением
• Порочный круг
• Цепная реакция

• Теоретические основы электроники
• Обратная связь

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Положительная обратная связь» в других словарях:

• положительная обратная связь — Обратная электрическая связь, при которой сигнал, передаваемый в предшествующую цепь или каскад, находится в той же фазе, что и сигнал, проходящий через эту цепь или каскад. [ГОСТ 24375 80] Тематики телевидение, радиовещание, видео Обобщающие… … Справочник технического переводчика
• положительная обратная связь — Ситуация, когда результат природного процесса стимулирует процесс, ее вызывающий. → Рис. 261, с. 565 … Словарь по географии
• Положительная обратная связь — 12. Положительная обратная связь Обратная электрическая связь, при которой сигнал, передаваемый в предшествующую цепь или каскад, находится в той же фазе, что и сигнал, проходящий через эту цепь или каскад Источник: ГОСТ 24375 80: Радиосвязь.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
• положительная обратная связь — teigiamasis grįžtamasis ryšys statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. positive feedback; regenerative feedback vok. Mitkopplung, f; positive Rückführung, f; positive Rückkopplung, f rus. положительная обратная связь, f pranc. réaction… … Automatikos terminų žodynas
• положительная обратная связь — teigiamasis grįžtamasis ryšys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. positive feedback; regenerative feedback vok. positive Rückkopplung, f rus. положительная обратная связь, f pranc. réaction positive, f; rétroaction positive, f … Fizikos terminų žodynas
• положительная обратная связь магнитного усилителя — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN self excitation of a transductor … Справочник технического переводчика
• положительная обратная связь по реактивности — (в ядерном реакторе) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN positive reactivity feedback … Справочник технического переводчика
• Положительная обратная связь в макроэволюции — Портал «Эволюция» … Википедия
• Положительная обратная связь — 1. Обратная электрическая связь, при которой сигнал, передаваемый в предшествующую цепь или каскад, находится в той же фазе, что и сигнал, проходящий через эту цепь или каскад Употребляется в документе: Приложение № 1 к ГОСТ 24375 80 … Телекоммуникационный словарь
• ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ — Описание любой петли обратной связи, которая ускоряет или усиливает процесс … Толковый словарь по психологии

• Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте

• �� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

• Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
• Искать во всех словарях
• Искать в переводах
• Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

Похожие публикации:

1. Верной характеристикой инвестиционного портфеля банка является то что
2. Как не платить пени по налогам физических лиц
3. Налоговый период 34 в декларации 3 ндфл что это
4. Что с дивидендами газпрома сегодня происходит