Feedbackkretsar

Feedbackkretsar, eller återkopplingskretser, är system där en del av utsignalen matas tillbaka till ingången för att påverka framtida utsignaler. Genom återkoppling kan system reglera, stabilisera eller förstärka signaler och därigenom kontrollera beteendet över tid.

Det finns två huvudtyper av återkoppling: negativ och positiv. Negativ återkoppling minskar fel mellan önskat och faktiskt utfall, ökar stabilitet och precision samt dämpar brus och variation. Positiv återkoppling förstärker avvikelser och kan leda till snabb övergång, bistabila tillstånd eller oscillationer.

Inom elektronik används negativ återkoppling för att styra förstärkning och förbättra linjäritet och bandbredd. Ett vanligt exempel är en op-amp med ett återkopplingsnätverk som sätter den slutgiltiga förstärkningen. Inom kontrollteori används återkoppling i reglerkretsar för att upprätthålla ett önskat värde av variabler som temperatur, position eller hastighet.

Inom biologi och ekologi uppträder återkopplingsmekanismer i homeostas, där kroppen reglerar temperatur eller blodsockernivåer, och i ekologiska system där populationer påverkar resursutnyttjande och därmed sina egna framtida förhållanden.

Stabilitet och prestanda beror på hur mycket återkoppling som används och vilken fasförskjutning som uppstår i kedjan. För stark positiv återkoppling kan orsaka osäkerhet eller instabilitet; för stark negativ återkoppling kan göra systemet långsamt eller mindre responsivt.

Historiskt förknippas återkoppling med cybernetik och styrteori, och begreppet har utvecklats inom teknik, biologi och ekonomi som ett centralt sätt att beskriva hur system reglerar sig själva och anpassar sig till störningar.