Musbat tekari bogʻlanish

Musbat tekari bogʻlanish(oʻz-oʻzini kuchaytiruvchi fikr-mulohaza) — bu teskari aloqa zanjirida sodir boʻladigan jarayon boʻlib, u kichik buzilish taʼsirini kuchaytiradi. Yaʼni, buzilishning tizimga taʼsiri, buzilishning kattaligi oshishini oʻz ichiga oladi. Yaʼni, A koʻproq B ishlab chiqaradi, bu esa oʻz navbatida koʻproq A ni ishlab chiqaradi. Bundan farqli oʻlaroq, oʻzgarish natijalari uni kamaytirish yoki unga qarshi turish uchun harakat qiladigan tizim salbiy fikrga ega. Ikkala tushuncha ham fan va muhandislikda, jumladan biologiya, kimyo va kibernetikada muhim rol oʻynaydi.

Matematik nuqtai nazardan, ijobiy teskari aloqa sabab va taʼsirning yopiq tsikli atrofida ijobiy halqa daromadi sifatida aniqlanadi. Yaʼni, ijobiy teskari aloqa kiritish bilan bir bosqichda boʻladi, yaʼni u kiritishni kattalashtirish uchun qoʻshadi. Ijobiy geribildirim tizimning beqarorligiga olib keladi. Loop daromadi ijobiy boʻlsa va 1 dan yuqori boʻlsa, odatda eksponensial oʻsish, ortib borayotgan tebranishlar, xaotik xatti-harakatlar yoki muvozanatdan boshqa farqlar boʻladi. Tizim parametrlari odatda ekstremal qiymatlar tomon tezlashadi, bu tizimga zarar etkazishi yoki yoʻq qilishi yoki tizimning yangi barqaror holatga oʻtishi bilan yakunlanishi mumkin. Ijobiy fikr-mulohaza tizimdagi filtrlangan, oʻchirilgan yoki cheklangan signallar orqali boshqarilishi mumkin yoki salbiy teskari aloqani qoʻshish orqali bekor qilinishi yoki kamaytirilishi mumkin.

Raqamli elektronikada musbat teskari aloqa kuchlanishlarni oraliq kuchlanishdan „0“ va „1“ holatlariga majburlash uchun ishlatiladi. Boshqa tomondan, termal qochib ketish — bu yarimoʻtkazgich birikmalarini yoʻq qilishi mumkin boʻlgan ijobiy geribildirimning bir turi. Kimyoviy reaktsiyalardagi ijobiy fikr reaktsiyalar tezligini oshirishi mumkin va baʼzi hollarda portlashlarga olib kelishi mumkin. Mexanik dizayndagi ijobiy teskari aloqa burilish nuqtasi yoki „markazdan oshib ketgan“ mexanizmlarning oʻz oʻrniga tushishiga olib keladi, masalan, kalitlar va qulflash penselarida . Nazorat qilinmasa, bu koʻpriklarning qulashiga olib kelishi mumkin. Iqtisodiy tizimlardagi ijobiy fikr-mulohazalar bum-keyin-bust davrlarini keltirib chiqarishi mumkin. Ijobiy fikr-mulohazalarning tanish misoli — bu ommaviy murojaat tizimlarida ovozli fikr-mulohazalar natijasida hosil boʻlgan baland chiyillash yoki qichqiriq ovozi: mikrofon oʻz karnaylaridan ovozni qabul qiladi, uni kuchaytiradi va uni karnaylar orqali yana yuboradi.

Umumiy koʻrinish

Musbat fikr-mulohazalar uni keltirib chiqargan jarayonga taʼsir koʻrsatish orqali taʼsirni kuchaytiradi yoki kuchaytiradi. Masalan, elektron chiqish signalining bir qismi kirishga qaytsa va u bilan fazada boʻlsa, tizimning daromadi ortadi. Natijadan kelib chiqish jarayoniga fikr toʻgʻridan-toʻgʻri boʻlishi mumkin yoki u boshqa holat oʻzgaruvchilari orqali boʻlishi mumkin. Bunday tizimlar boy sifatli xatti-harakatlarni berishi mumkin, ammo teskari aloqaning bir zumda ijobiy yoki salbiy belgisi natijalarga juda muhim taʼsir qiladi. Ijobiy teskari aloqa asl jarayonni kuchaytiradi va salbiy teskari aloqa. Shu maʼnoda manfiy va musbat loopning noldan kattaroq yoki undan kam daromadlarini anglatadi va natijalar yoki taʼsirlarning maqsadga muvofiqligi boʻyicha hech qanday qiymat mulohazani anglatmaydi. Musbat fikr-mulohazalarning asosiy xususiyati shundaki, kichik tartibsizliklar kuchayadi. Tizimda biron bir oʻzgarish sodir boʻlganda, Musbat fikr bir xil yoʻnalishda keyingi oʻzgarishlarni keltirib chiqaradi.

Oddiy teskari aloqa davri diagrammada koʻrsatilgan. Agar halqaning daromadi AB musbat boʻlsa, u holda ijobiy yoki regenerativ teskari aloqa sharti mavjud.

Asosiy qism

Asosiy qayta aloqa tizimini ushbu blok diagrammasi bilan ifodalash mumkin. Diagrammada + belgisi qoʻshimcha, A va B esa ixtiyoriy sabab funktsiyalari.

Agar A va B funksiyalar chiziqli boʻlsa va AB birlikdan kichik boʻlsa, unda kirishdan chiqishgacha boʻlgan umumiy tizim daromadi chekli boʻladi, lekin AB birlikka yaqinlashganda juda katta boʻlishi mumkin. Bunday holda, kirishdan chiqishgacha boʻlgan umumiy yoki „yopiq sikl“ daromadi quyidagicha ekanligini koʻrsatish mumkin:

G_{c}=A/(1-AB)

AB > 1 boʻlsa, tizim beqaror, shuning uchun aniq belgilangan daromadga ega emas; daromadni cheksiz deb atash mumkin.

Shunday qilib, fikr-mulohazalarga qarab, holat oʻzgarishlari konvergent yoki divergent boʻlishi mumkin. Ijobiy fikr-mulohazalarning natijasi oʻzgarishlarni kuchaytirishdir, shuning uchun kichik buzilishlar katta oʻzgarishlarga olib kelishi mumkin.

Muvozanat holatidagi har qanday oʻzgarishlarga ijobiy munosabat mavjud boʻlgan tizim beqaror boʻlishi mumkin, bu holda tizim beqaror muvozanatda deyiladi. Bunday tizimni muvozanatdan uzoqlashtirish uchun harakat qiluvchi kuchlarning kattaligi davlatning muvozanatdan „uzoqligi“ ning ortib borayotgan funksiyasidir.

Ijobiy teskari aloqa muvozanatning beqarorligini anglatmaydi, masalan, ijobiy qayta aloqa arxitekturalarida barqaror yoqilgan va oʻchirilgan holatlar mavjud boʻlishi mumkin.

Gisterezis

Histerezis chiqish qiymatining kirish tarixiga bogʻliq boʻlishiga olib keladi

Shmitt trigger pallasida kuchaytirgichning teskari boʻlmagan kirishiga teskari aloqa chiqishni toʻgʻridan-toʻgʻri qoʻllanadigan kuchlanishdan kuchaytirgich hosil qilishi mumkin boʻlgan maksimal yoki minimal kuchlanish tomon itaradi.

Haqiqiy dunyoda musbat teskari bogʻlanish halqalari odatda doimiy oʻsish sur’atlarini keltirib chiqarmaydi, lekin qandaydir cheklovchi taʼsirlar bilan oʻzgartiriladi. Donella Meadowsga koʻra:

„Ijobiy qayta aloqa halqalari tizimlarda oʻsish, portlash, eroziya va qulash manbalari hisoblanadi. Tekshirilmagan ijobiy halqaga ega tizim oxir-oqibat oʻzini yoʻq qiladi. Shuning uchun ularning soni juda oz. Odatda salbiy halqa ertami-kechmi boshlanadi.“

Boshlanish nuqtasi tizim tugashiga taʼsir qiladigan histerezis ijobiy fikr-mulohazalar orqali yaratilishi mumkin. Teskari aloqa halqasining daromadi 1 dan yuqori boʻlsa, chiqish kirishdan uzoqlashadi: agar u kirishdan yuqori boʻlsa, u eng yaqin musbat chegara tomon harakat qiladi, agar u kirishdan past boʻlsa, u holda u eng yaqin salbiy tomonga harakat qiladi.

U chegaraga yetgandan soʻng, u barqaror boʻladi. Biroq, agar kirish chegaradan oshib ketsa, keyin fikr-mulohaza belgisi oʻzgaradi va chiqish teskari chegaraga yetguncha teskari yo‘nalishda harakatlanadi. Shunday qilib, tizim ikki tomonlama harakatni koʻrsatadi.

Misollar va ilovalar

Elektronikada

Vintage uslubidagi regenerativ radio qabul qiluvchi. Ijobiy teskari aloqadan nazorat ostida foydalanish tufayli, bitta vakuum trubkasi yoki valfdan (markazdan) etarli darajada kuchaytirish mumkin.

Regenerativ sxemalar 1914 yilda juda zaif radio signallarni kuchaytirish va qabul qilish uchun ixtiro qilingan va patentlangan. Bitta tranzistorli kuchaytirgich atrofida ehtiyotkorlik bilan boshqariladigan ijobiy fikr uning daromadini 1000 yoki undan koʻproqqa koʻpaytirishi mumkin. Shuning uchun signal bir bosqichda 20 000 yoki hatto 100 000 marta kuchaytirilishi mumkin, bu odatda 20 dan 50 gacha boʻladi. Ushbu juda yuqori daromadlarda ishlaydigan regenerativ kuchaytirgichlar bilan bogʻliq muammo shundaki, ular osongina beqaror boʻlib qoladi va tebranishni boshlaydi. Radio operatori yaxshi qabul qilish uchun fikr-mulohazalar miqdorini doimiy ravishda oʻzgartirishga tayyor boʻlishi kerak. Zamonaviy radio qabul qiluvchilar superheterodinli dizayndan foydalanadilar, koʻproq kuchaytirish bosqichlari, lekin ancha barqaror ishlaydi va ijobiy fikr bildirilmaydi.

Rejenerativ radio pallasida chiqishi mumkin boʻlgan salınım, elektron osilatörlerde ishlatiladi. Sozlangan kontaktlarning zanglashiga olib yoki piezoelektrik kristall (odatda kvarts) yordamida ijobiy qayta aloqa bilan kuchaytiriladigan signal chiziqli va sinusoidal boʻlib qoladi. Armstrong osilatör, Hartley osilatör, Colpitts osilatör va Wien koʻprigi osilatör, shu jumladan, bunday harmonik osilatörler uchun bir necha dizayn bor. Ularning barchasi tebranishlarni yaratish uchun ijobiy fikrlardan foydalanadilar.

Koʻpgina elektron sxemalar, ayniqsa kuchaytirgichlar, salbiy teskari aloqani oʻz ichiga oladi. Bu ularning daromadini pasaytiradi, lekin ularning chiziqliligini, kirish empedansini, chiqish empedansini va tarmoqli kengligini yaxshilaydi va bu parametrlarning barchasini, shu jumladan yopiq tsikldagi daromadni barqarorlashtiradi. Ushbu parametrlar, shuningdek, kuchaytiruvchi qurilmaning tafsilotlariga kamroq bogʻliq boʻladi va ishlab chiqarish bardoshlik, yosh va haroratga nisbatan kamroq oʻzgarishi mumkin boʻlgan qayta aloqa komponentlariga koʻproq bogʻliq boʻladi. AC signallari uchun ijobiy va salbiy teskari aloqa oʻrtasidagi farq fazalardan biridir: agar signal fazadan tashqarida boʻlsa, teskari aloqa salbiy, agar u fazada boʻlsa, ijobiy boʻladi. Salbiy teskari aloqadan foydalanadigan kuchaytirgich dizaynerlari uchun bir muammo shundaki, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan baʼzi komponentlari qayta aloqa yoʻlida faza almashinuvini keltirib chiqaradi. Agar faza almashinuvi 180 ° ga yetadigan chastota (odatda yuqori chastota) boʻlsa, u holda dizayner bu chastotada kuchaytirgichning oʻsishi juda past boʻlishini taʼminlashi kerak (odatda past oʻtkazuvchan filtrlash orqali). Agar har qanday chastotada pastadir daromadi (kuchaytirgichning daromadi va ijobiy geribildirim darajasi) birdan katta boʻlsa, kuchaytirgich bu chastotada tebranadi (Barxausen barqarorlik mezoni). Bunday tebranishlar baʼzan parazit salınımlar deb ataladi. Bir sharoitda barqaror boʻlgan kuchaytirgich boshqa sharoitda parazit tebranishini buzishi mumkin. Buning sababi haroratning oʻzgarishi, besleme zoʻriqishida, old paneldagi boshqaruv elementlarining sozlanishi yoki hatto odam yoki boshqa oʻtkazuvchan elementning yaqinligi boʻlishi mumkin.

Kuchaytirgichlar osiloskopsiz aniqlash qiyin boʻlgan yoʻllar bilan yumshoq tebranishi mumkin yoki tebranishlar shunchalik keng boʻlishi mumkinki, faqat juda buzilgan yoki umuman talab qilinmaydigan signal oʻtadi yoki shikastlanadi. Past chastotali parazit tebranishlar past aylanishli egzoz tovushining ovoziga oʻxshashligi sababli „motorli qayiq“ deb nomlandi.

Komparator (A) oʻrniga Shmitt triggeridan (B) foydalanish samarasi

Koʻpgina umumiy raqamli elektron sxemalar ijobiy geribildirimdan foydalanadi. Oddiy mantiqiy mantiqiy eshiklar, odatda, raqamli signal kuchlanishlarini oraliq qiymatlardan mantiqiy „0“ va „1“ ni ifodalash uchun moʻljallangan qiymatlarga oʻtkazish uchun oddiygina daromadga tayanadi, lekin koʻplab murakkab eshiklar qayta aloqadan foydalanadi. Agar kirish kuchlanishi analog tarzda oʻzgarishi kutilsa, lekin keyingi raqamli ishlov berish uchun keskin chegaralar talab qilinsa, Shmitt tetik sxemasi, agar kirish voltaji chegaradan ohista oʻtib ketsa, chiqish aqlli va tez majburlanishini taʼminlash uchun ijobiy fikrdan foydalanadi. bir mantiqiy holatdan ikkinchisiga. Shmitt triggerining ijobiy teskari aloqadan foydalanishining natijalaridan biri shundan iboratki, agar kirish kuchlanishi xuddi shu chegaradan yana sekin pastga tushsa, ijobiy teskari aloqa chiqishni oʻzgarishsiz bir xil holatda ushlab turadi. Ushbu taʼsir histerezis deb ataladi: chiqishni „oʻchirish“ uchun kirish voltaji boshqa, pastroq chegaradan oshib ketishi va uni asl raqamli qiymatiga qaytarishi kerak. Ijobiy fikr-mulohazalarning koʻlamini kamaytirish orqali histerezis kengligini kamaytirish mumkin, ammo uni butunlay yoʻq qilib boʻlmaydi. Shmitt triggeri maʼlum darajada qulflash sxemasi hisoblanadi.

Elektron flip-flop yoki „latch“ yoki "bistable multivibrator " — bu yuqori ijobiy geribildirim tufayli muvozanatli yoki oraliq holatda barqaror boʻlmagan sxema. Bunday bistable sxemasi bir bit elektron xotiraning asosidir. Flip-flop bir-biriga ulangan bir juft kuchaytirgich, tranzistorlar yoki mantiqiy eshiklardan foydalanadi, shunda musbat teskari aloqa kirish signali olib tashlanganidan keyin mos alternativ signal paydo boʻlgunga qadar kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ikkita muvozanatsiz barqaror holatdan birida kontaktlarning zanglashiga olib keladi. holatini oʻzgartirish uchun qoʻllanadi. Kompyuterning tasodifiy kirish xotirasi (RAM) shu tarzda, har bir xotira biti uchun bitta qulflash sxemasi bilan amalga oshirilishi mumkin.

Ijobiy teskari aloqa — bu protein darajasi kabi chiqishni kuchaytiradigan mexanizm. Biroq, oqsil darajasining har qanday oʻzgarishiga yoʻl qoʻymaslik uchun mexanizm stoxastik (I) inhibe qilinadi, shuning uchun faollashtirilgan oqsil (A) kontsentratsiyasi chegaradan ([I]) oʻtib ketganda, tsikl mexanizmi faollashadi va Agar d[A]=k [A] boʻlsa, A ning konsentratsiyasi eksponensial ravishda oshadi.

Ijobiy fikr-mulohazalarga ega ikkita raqamli yoki shlyuzdan tayyorlangan RS („qayta tiklash-oʻrnatish“) flip-flopining tasviri. Qizil va qora ranglar mos ravishda mantiqiy „1“ va „0“ ni bildiradi.

Fonograf aylanuvchi plastinka

Elektron tizimlarda termal qochib ketish sodir boʻladi, chunki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan baʼzi jihatlari qizib ketganda koʻproq oqim oʻtishi mumkin, keyin u qanchalik qizib ketgan boʻlsa, shunchalik koʻp oqim oʻtadi, bu esa uni biroz koʻproq isitadi va shuning uchun u koʻproq oqim oʻtkazadi. Effektlar odatda koʻrib chiqilayotgan qurilma uchun halokatli boʻladi. Agar qurilmalardan maksimal quvvat ishlatish imkoniyatlariga yaqin foydalanish kerak boʻlsa va maʼlum sharoitlarda termal qochib ketish mumkin yoki ehtimol boʻlsa, yaxshilanishlarga odatda ehtiyotkorlik bilan loyihalash orqali erishish mumkin.

Audio va video tizimlar ijobiy fikr bildirishi mumkin. Agar mikrofon bir xil sxemadagi karnaylarning kuchaytirilgan ovozini qabul qilsa, u holda ovozli fikr-mulohazaning qichqiriq va qichqiriq tovushlari eshitiladi (kuchaytirgichning maksimal quvvat sigʻimigacha), chunki tasodifiy shovqin ijobiy qayta aloqa bilan kuchayadi. va audio tizim va xonaning xususiyatlari boʻyicha filtrlanadi.

Manbalar

Ben Zuckerman & David Jefferson (1996). Human Population and the Environmental Crisis. Jones & Bartlett Learning. p. 42. ISBN 9780867209662. Archived from the original on 2018-01-06.
Keesing, R. M. (1981). Cultural anthropology: A contemporary perspective (2nd ed.) p.149. Sydney: Holt, Rinehard & Winston, Inc.
Bernard P. Zeigler; Herbert Praehofer; Tag Gon Kim Section (2000). „3.3.2 Feedback in continuous systems“. Theory of Modeling and Simulation: Integrating Discrete Event and Continuous Complex Dynamic Systems. Academic Press. p. 55. ISBN 9780127784557. Archived from the original on 2017-01-03. A positive feedback loop is one with an even number of negative influences [around the loop].
S W Amos; R W Amos (2002). Newnes Dictionary of Electronics (4th ed.). Newnes. p. 247. ISBN 9780750656429. Archived from the original on 2017-03-29.
Rudolf F. Graf (1999). Modern Dictionary of Electronics (7th ed.). Newnes. p. 276. ISBN 9780750698665. Archived from the original on 2017-03-29.
„Positive feedback“. Oxford English Dictionary. Oxford University Press. Archived from the original on 2 March 2014. Retrieved 15 April 2014