La realimentación, también denominada retroalimentación o feedback, significa "ida y vuelta" es, desde el punto de vista social y psicológico, el proceso de compartir observaciones, preocupaciones y sugerencias, con la intención de recabar información, a nivel individual o colectivo, para intentar mejorar el funcionamiento de una organización o de cualquier grupo formado por seres humanos. Para que la mejora continua sea posible, la realimentación tiene que ser pluridireccional, es decir, tanto entre iguales como en el escalafón jerárquico, en el que debería funcionar en ambos sentidos, de arriba para abajo y de abajo para arriba.
En la teoría de sistemas, en cibernética o en la teoría de control, la realimentación es un proceso por el que una cierta proporción de la señal de salida de un sistema se redirige de nuevo a la entrada. Esto es frecuente en el control del comportamiento dinámico del sistema. Los ejemplos de la realimentación se pueden encontrar en la mayoría de los sistemas complejos, tales como ingeniería, arquitectura, economía, y biología. Arturo Rosenblueth, investigador mexicano y médico en cuyo seminario de 1943 hizo una ponencia llamada "Behavior, Purpose and Teleology" ("comportamiento, propósito y teleología"), de acuerdo con Norbert Wiener, fijó las bases para la nueva ciencia de la cibernética y propuso que el comportamiento controlado por la realimentación negativa, aplicada a un animal, al ser humano o a las máquinas era un principio determinante y directivo, en la naturaleza o en las creaciones humanas.
Lazo abierto y cerrado
Existen dos tipos de sistemas principalmente. Los no realimentados o de lazo abierto y los realimentados o de lazo cerrado. Los sistemas de control realimentados se llaman de lazo cerrado. El lazo cerrado funciona de tal manera que hace que el sistema se realimente, la salida vuelve al principio para que analice la diferencia y en una segunda opción ajuste mas, así hasta que el error es 0. Cualquier concepto básico que tenga como naturaleza una cantidad controlada como por ejemplo temperatura, velocidad, presión, caudal, fuerza, posición, y cuplas, etc. son parámetros de control de lazo cerrado. Los sistemas de lazo abierto no se comparan a la variable controlada con una entrada de referencia. Cada ajuste de entrada determina una posición de funcionamiento fijo en los elementos de control.
Visión general
La realimentación es un mecanismo, un proceso cuya señal se mueve dentro de un sistema, y vuelve al principio de éste sistema ella misma como en un bucle. Este bucle se llama "bucle de realimentación". En un sistema de control, éste tiene entradas y salidas del sistema; cuando parte de la señal de salida del sistema, vuelve de nuevo al sistema como parte de su entrada, a esto se le llama"realimentación" o retroalimentación.
La realimentación y la autorregulación están íntimamente relacionadas. La realimentación negativa, que es la más común, ayuda a mantener estabilidad en un sistema a pesar de los cambios externos. Se relaciona con la homeostasis. La realimentación positiva amplifica las posibilidades creativas (evolución, cambio de metas); es la condición necesaria para incrementar los cambios, la evolución, o el crecimiento. Da al sistema la capacidad de tener acceso a nuevos puntos del equilibrio.
Por ejemplo, en un organismo vivo, la más potente realimentación positiva, es la proporcionada por la autoexcitation rápida de elementos del sistemas endocrino y nervioso (particularmente, como respuesta a condiciones de estrés) y desempeña un papel dominante en la regulación de la morfogenesis, del crecimiento, y del desarrollo de los órganos. Todos estos procesos son con el fin de salir rápidamente del estado inicial. La homeostasis es especialmente visible en los sistemas nerviosos y endocrinos cuando se considera esto a un nivel orgánico.
Tipos de realimentación
- realimentación negativa: la cual tiende a reducir la señal de salida o a reducir la actividad.
- realimentación positiva: La cual tiende a aumentar la señal de salida, o actividad
- realimentación bipolar: La cual puede aumentar o disminuir la señal o actividad de salida.
La realimentación bipolar está presente en muchos sistemas naturales y humanos. De hecho generalmente la realimentación es bipolar es decir, positivo y negativo según las condiciones medioambientales, que, por su diversidad, producen respuestas sinérgicas y antagónicas como respuesta adaptativa de cualquier sistema.
La realimentación Negativa (frecuentemente abreviado como NFB, del inglés Negative Feedback) es un tipo de retroalimentación en el cual el sistema responde en una dirección opuesta a la perturbación. El proceso consiste en retroactuar sobre alguna entrada del sistema una acción (fuerza, voltaje, etc.) proporcional a la salida o resultado del sistema, de forma que se invierte la dirección del cambio de la salida. Esto tiende a estabilizar la salida, procurando que se mantenga en condiciones constantes. Esto da lugar a menudo a equilibrios (en sistemas físicos) o a homeostasis (en sistemas biológicos) en los cuales el sistema tiende a volver a su punto de inicio automáticamente. En cambio, la retroalimentación positiva es una retroalimentación en la cual el sistema responde en la misma dirección que la perturbación, dando por resultado la amplificación de la señal original en vez de estabilizar la señal. La retroalimentación positiva y negativa requieren de un bucle de retorno, en comparación con el feed-forward, que no utiliza un bucle de retroalimentación para el control del sistema. Ejemplos del uso de la retroalimentación negativa para controlar sistemas son: control de temperatura mediante termostato, lazos de seguimiento de fase, la regulación hormonal o la regulación de temperatura en animales de sangre caliente.
Amplificadores operacionales
Ejemplo del uso de realimentación negativa son las muchas tipologías de circuitos con amplificadores operacionales en las que una variación en la salida produce una mayor variación en el terminal de entrada negativo que en el positivo. Algunos ejemplos son los siguientes:
Realimentación positiva
La retroalimentación positiva o realimentación positiva es uno de los mecanismos de retroalimentación por el cual los efectos o salidas de un sistema causan efectos acumulativos a la entrada, en contraste con la realimentación negativa donde la salida causa efectos sustractivos a la entrada. Contrario a lo que se puede creer, la realimentación positiva, no siempre es deseable, ya que el adjetivo positivo, se refiere al mecanismo de funcionamiento, no al resultado.
En los sistemas la realimentación es la que define el equilibrio que pueden darse. Por ejemplo con la realimentación positiva, difícilmente se logran puntos de equilibrio estable. Es posible identificar la realimentación positiva en sistemas de la naturaleza como el clima, la biosfera, como también en sistemas creados por la humanidad como la economía, la sociedad y los circuitos electrónicos.
En la figura se muestra un sistema mecánico de equilibrio inestable es un sistema con realimentación positiva.
Generalidades
Un sistema que presenta un punto de equilibrio inestable posee realimentación positiva, ya que cualquier variación por mínima que sea, hace que el sistema se aleje de ese estado de equilibrio. Por ejemplo un sistema mecánico compuesto por una esfera sobre el vértice de un cono, puede alcanzar una posición de equilibrio. En la realidad no mantiene por mucho tiempo ya que una variación mínima en la posición de la esfera con respecto al cono, hace que la esfera tienda a separarse aun más de esa posición, conduciendo a una caída.
El resultado de una realimentación positiva es una amplificación creciente que hace de una pequeña perturbación un gran cambio en el estado del sistema. La amplificación crece de manera exponencial en sistemas de realimentación de primer orden o de manera hiperbólica en los de segundo orden.
En electrónica
La retroalimentación es el proceso de muestrear una parte de la señal de salida y aplicarla de vuelta a la entrada. Esta técnica es útil para cambiar los parámetros de un amplificador como aumento de voltaje, impedancia de salida y entrada, estabilidad y ancho de banda.
La retroalimentación es positiva si un aumento en la señal de salida da como resultado una señal de retroalimentación que al ser mezclada con la señal de entrada causa un aumento todavía mayor de la magnitud de la señal de salida. Esto también se conoce como retroalimentación regenerativa. La retroalimentación positiva está en la misma fase que la señal de entrada, por lo tanto, la ganancia final del amplificador (Af) aumenta.
Ganancia final Af = (voltaje de salida/voltaje de entrada)=A/(1-Aß). Aquí A es la ganancia del amplificador sin retroalimentación, y ß es el factor de retroalimentación
Ventajas
- Aumento de la ganancia
Desventajas
- La ganancia tiende a ser inestable
- Hay un mayor ratio de distorsión
- El ancho de banda disminuye
Usos
La retroalimentación positiva se usa extensivamente en osciladores y receptores de radio regenerativos y multiplicadores Q.
La retroalimentación de audio es un ejemplo común de retroalimentación positiva. Es el chillido familiar que surge cuando el sonido de los altavoces entran en un micrófono pobremente situado y se amplifica, como resultado el sonido se vuelve más y más intenso.
Publicado por: Karla Velasquez
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