تعریف فیدبک در الکترونیک

تعریف فیدبک در الکترونیک:
فیدبک در الکترونیک و نیز در سیستم های کنترل و اتوماسیون نقش بسیار مهمی در پایدار سازی مدارات مختلف ایفا می کند.

در یک سیستم فیدبکی تمام یا قسمتی از سیگنال خروجی یا با علامت مثبت و یا منفی به سیستم باز گردانده می شود. 

در سیستم های فیدبک در الکترونیک معمولا لازم است که سیگنال ها پردازش شوند، به همین دلیل می توان گفت که قسمتی از سیستم های فیدبکی در واقع پردازنده های سیگنال هستند.

قسمت پردازش سیگنال در یک سیستم فیدبکی ممکن است الکترونیکی و یا الکتریکی باشد و بازه وسیعی، از مدارات ساده تا مدارات بسیار پیچیده را در بر گیرد.

مدار کنترل فیدبکی آنالوگ ساده را می توان با قطعات تکی و گسسته مانند ترانزیستور ها، مقاومت ها و خازن ها پیاده سازی کرد و یا از مدارات مجتمع و مبتنی بر میکروپرسسور برای ایجاد سیستم های فیدبک دیجیتال پیچیده تر بهره برد.

مدارات حلقه باز به این صورت هستند که در آن ها هیچ تلاشی برای جبران کردن (Compensate) تغییرات شرایط مدار و یا تغییرات شرایط بار انجام نمی گیرد.

این تغییرات معمولا به دلیل تغییر در پارامترهای مدار مانند بهره (Gain)، پایداری (Stability)، دما، تغییرات ولتاژ منبع تغذیه و یا اغتشاشات خارجی (External Disturbances) به وجود می آیند. اما در واقع اثر این تغییرات را می توان با استفاده از فیدبک (Feedback) در مدار حذف کرد و یا تا حد قابل توجهی کاهش داد.

یک سیستم فیدبک، سیستمی است که در آن از سیگنال خروجی نمونه برداری (Sampling) می شود. سپس مقدار نمونه برداری شده به ورودی باز گردانده می شود تا سیگنال خطایی برای هدایت سیستم را به وجود بیاورد.

در حالت کلی در سیستم های حلقه بسته (Closed-loop)، فیدبک از یک مدار زیر مجموعه تشکیل می شود. این مدار به تعدادی از سیگنال های خروجی اجازه می دهد تا سیگنال ورودی را اصلاح کنند. این اصلاح در نهایت منجر به این امر می شود که پاسخ جدید با پاسخ حالت بدون فیدبک تفاوت قابل توجهی داشته باشد.

سیستم های فیدبک در الکترونیک بسیار مفید هستند و در بازه بسیار وسیعی از کاربردها مانند مدارات تقویت کننده (Amplifier)، نوسان ساز (Oscillator)، کنترل فرآیند (Process Control) و نیز بسیاری دیگر از مدارات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند.

اما برای این که یک سیستم فیدبک ابزاری مفید واقع شود، باید کنترل شود؛ زیرا در صورت عدم کنترل کردن، سیستم دچار نوسان می شود و فاقد کارایی لازم خواهد بود. نمایی کلی از یک سیستم فیدبک در شکل زیر داده شده است.

این حلقه فیدبک ساده که از اندازه گیر، کنترل کننده و محرک تشکیل شده است، اجزای اساسی یک سیستم فیدبک را نشان می دهد. دلایل زیادی برای استفاده از یک حلقه فیدبک در الکترونیک وجود دارد که از مهم ترین آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

پارامترهای مدار مانند بهره سیستم و پاسخ آن را می توان به صورت دقیق کنترل کرد.

پارامترهای مدار را می توان به صورت موثری از تغییر شرایط مدار مانند دما و یا تغییر ولتاژ منبع تغذیه مستقل کرد.

اعوجاج سیگنال ها که به دلیل طبیعت غیر خطی عناصر مدار به وجود می آیند، تا حد زیادی توسط فیدبک می تواند کاهش داده شود.

پاسخ فرکانسی (Frequency Response)، پهنای باند (Bandwidth) و بهره مدار یا سیستم را می توان به سادگی در محدوده های کوچکی کنترل کرد.

با وجود این که تنوع سیستم های کنترل بسیار زیاد است، اما فقط دو نوع فیدبک وجود دارد:

فیدبک مثبت (Positive Feedback) و فیدبک منفی (Negative Feedback).