負のフィードバック - 定義

負帰還（ ）とは、システムの出力信号の一部をその入力に逆転させて、元の制御信号と相殺するように作用させる制御機構である。実際には、これはフィードバック信号が入力信号から差し引かれることを意味し、その結果、システムの性能が安定し、ノイズ、非線形性、および部品パラメータの変化による影響が低減されます。

電子工学において、負帰還は主に増幅器システム、レギュレータ、およびオートメーションシステムで使用されます。これにより、周波数応答を正確に形成し、非線形歪みを制限し、ゲインを制御することができます。入力信号と出力信号間の誤差は自己調整機構によって自動的に補正されるため、システムはより高い直線性と優れた動的応答を実現することができます。

この現象は、回路理論および制御理論（）の両方に基礎があり、システム性能の精度と信頼性を向上させるための道具として捉えられています。アナログシステムの文脈において、負帰還の典型的な使用例は、反転または非反転構成で動作するオペアンプであり、ここで負帰還が利得と線形動作範囲を決定します。デジタルシステムや混合システムでは、コンバーターやモーター制御システムなど、制御ループの一部として負帰還が生じることがあります。例えば、電圧変換器やモーター制御システムなどです。

負帰還の顕著な特徴は、システムの安定性を高める能力にあるが、同時に全体的な利得の低下を招く可能性もある。変動する環境条件や負荷の下で効率的に動作する必要があるシステムの設計においては、これらの特性のバランスが極めて重要となる。

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