Palaute on tulosta prosessista, joka voi joko laukaista prosessin lisää tai estää prosessin heikkenemisen. Takaisinkytkentä lähtösignaalista palaa siten takaisin tulosignaaliin.
Toisin sanoen palauteprosessi on sitä, kun jonkin tapahtuman tai järjestelmän toimet palautetaan tapahtuman lähteeseen. Palaute on biologinen tapahtuma, jossa järjestelmän tuotto vahvistaa tai estää järjestelmää ylläpitämään homeostaasia, jotta organismien sisäinen ympäristö pysyy vakiona.
Positiivinen palaute vs negatiivinen palaute
Ero positiivisen ja negatiivisen palautteen välillä on, että positiivisessa takaisinkytkessä tulolähteen signaali on alkuperäisen syötetyn signaalin ja lähdöstä tulevan takaisinkytkentäsignaalin summa, joka puolestaan lisää tulosignaalia, kun taas negatiivisessa takaisinkytkessä signaali lähteellä on alkuperäisen signaalin ja takaisinkytkentäsignaalin ero, joka pyrkii heikentämään tulosignaalia.
Takaisinkytkentäsilmukka voi esiintyä myös suuremmassa mittakaavassa ekosysteemissä, jossa jonkinlainen homeostaasi säilyy. Ilman tätä palautetta organismien itsesäätelykyky menetetään.
Palautejärjestelmiä käytetään laajalti vahvistimen, prosessinohjausjärjestelmien ja erilaisten muiden järjestelmien piirien valmistukseen. Jotta palautetta voitaisiin käyttää tehokkaasti, sitä tulee kontrolloida hallitsemattomana.
Positiivisen ja negatiivisen palautteen vertailutaulukko (taulukkomuodossa)
| Vertailuparametri | Positiivista palautetta | Negatiivinen palaute |
|---|---|---|
| Tulo- ja lähtösignaalin välinen suhde | Tulo- ja lähtösignaali ovat samassa vaiheessa. | Tulo- ja lähtösignaalit ovat vastakkaisissa vaiheissa toisiinsa nähden. |
| Vaikutus tulosignaaliin | Vahvistaa tulosignaalia. | Heikentää tulosignaalia |
| Lopputulos | Lopputulos on suurempi kuin signaalin vahvistus. | Pienempi kuin järjestelmän hyöty. |
| Vakaus | Vähentää järjestelmän vakautta. | Lisää valtion vakautta. |
| Käyttää | Käytetään enimmäkseen oskillaattorissa. | Käytetään elektronisissa vahvistimissa. |
Mitä on positiivinen palaute?
Positiivinen takaisinkytkentä tai regeneratiivinen takaisinkytkentä on, kun syöttösignaali ja lähtösignaali summautuvat antamaan vahvemman lähdesignaalin. Järjestelmän positiivisen takaisinkytkennän aikana sekä tulo- että lähtösignaalit ovat samassa vaiheessa.
Positiivisella palautteella on taipumus lisätä järjestelmän kokonaishyötyjä. Se toimii ottamalla lähdön järjestelmästä ja syöttämällä sen takaisin lähteeseen.
Positiivinen takaisinkytkentäsilmukka syntyy biologisissa prosesseissa, kun reaktiosta saadusta tuotteesta tulee jatkoreaktion katalyytti. Homeostaasissa positiivinen palaute vie järjestelmän pois tasapainotilasta.
Positiivista palautetta käytetään pääasiassa erilaisten oskillaattorien, kuten RC-oskillaattorin, Wein-siltaoskillaattorin jne., piirien tekemiseen. Muita positiivisen palautteen käyttökohteita ovat tehon stabilointi, jännitteen ja virran ohjaus, virtapeilit, signaalin teroittimet jne.
Aina kun on tarvetta säädellä signaalin voimakkuutta, käytetään positiivista palautetta.
Mitä on negatiivinen palaute?
Negatiivinen takaisinkytkentä tapahtuu, kun tulo- ja lähtösignaalit ovat vastakkaisissa vaiheissa tai ovat 180° kulmassa toisiinsa nähden. Negatiivista palautetta kutsutaan myös rappeuttavaksi palautteeksi.
Negatiivisen palautteen kaksi signaalia vähennetään ja niiden ero johtaa järjestelmän. Negatiivinen takaisinkytkentä vähentää järjestelmän kokonaisvahvistusta, koska lähtö vähennetään lähteestä.
Negatiivinen takaisinkytkentäsilmukka syntyy, kun reaktion tuote johtaa reaktion hidastumiseen. Tämä prosessi tuo järjestelmän lähemmäs tasapainoa.
Negatiivinen palaute on vastuussa järjestelmän vakauttamisesta, koska se vähentää kokonaishyötyjä.
Yksi negatiivisen palautteen tärkeimmistä tehtävistä on elektronisissa vahvistimissa. Negatiivista takaisinkytkentää käytetään toimintakaistanleveyksissä vähentäen järjestelmän ulkoisten tekijöiden aiheuttamaa säröä ja kohinaa ja mahdollistaen lineaariset toiminnot.
Tärkeimmät erot positiivisen ja negatiivisen palautteen välillä
Johtopäätös
Takaisinkytkentäjärjestelmässä lähtösignaali joko positiivinen tai negatiivinen syötetään takaisin tulolähteeseen.
Palautesilmukat ovat eräänlaisia biologisia mekanismeja, joissa homeostaasia ylläpidetään prosessin itsesäätelyä varten. Tämä prosessi tapahtuu, kun järjestelmän lähtö muuttaa järjestelmän vastetta.
Positiivisella ja negatiivisella palautteella molemmilla on eri toiminta-alueet. Molemmilla on omat hyvät ja huonot puolensa.
Positiivinen palaute parantaa järjestelmän kokonaishyötyjä, mutta alentaa järjestelmän vakautta, kun taas negatiivinen palaute vähentää vahvistusta, mutta vie järjestelmän kohti tasapainotilaa.
Signaalien kokonaisvaihe perustuu tulo- ja lähtösignaalien vaiheisiin. Positiivinen palaute toimii 0° tai 360° vaiheissa, kun taas negatiivinen palaute tarjoaa 180° vaiheen.
