Lecture 27. Intro. To Feedback, General Feedback System

-General Feedback System

1) A1: Feed Forward system

2) Sensing Mecahnism 

3) Feedback Network

4) Subtractor

일반적으로 feedback system은 위와 같이 4개의 stage로 이루어져 있다. 첫 번째는 feedforward system으로 지금까지 우리가 사용한 amplifier를 말한다. Sensing mecahnism은 나중에 말하겠지만 comparator를 이용하는데 여기서는 비교를 통해 우리가 목표로 하는 값으로 나타나는지 확인하는 부분이다. Feedback Network는 이제 우리가 본격적으로 배울 부분으로 feedforward에서 amplify된 신호를 subtractor로 가지고 가는 부분이다. 이를 그려보면 아래와 같다.

여기서 k는 feedback factor로 부르고 이는 나중에 살펴보자. 

Notes

우리는 기본적으로 negative feedback을 이용한다. 위와 같이 A1에 의해 증폭된 값을 feedback factor(k)와 곱한 값인 u를 기존의 input과 비교하여 그에 따라 Y가 바뀌게 되고 이 과정이 여러번 반복되면서 우리가 원하는 값에 근접한 값이 나오게 된다. 그래서 우리는 input-u의 값을 최소화시켜야 한다. 

 

-Open Loop System

k=0인 즉 open 상태의 경우를 open loop system이라 부르고 k가 0이 아닌 값일 때를 closed loop라고 부른다. 

closed loop가 우리가 생각하는 feedback system을 의미한다. 

 

-Transfer function of Closed Loop

 

위의 회로에서 Y/X를 구해보자. X-U는 Error signal로 X-K*Y를 한 값이다. 이 값은 다시 A1으로 들어가서 Y의 값을 그 오차만큼 바꾸게 된다. 이를 이용해 식을 정리하면 아래와 같다. 

A1은 open loop gain이고 Y/X는 closed loop gain이다. 그리고 K*A1은 Loop Gain이라고 부른다. 여기서 확인할 수 있는 것은 open loop gain이 closed loop gain보다 크다는 것이다. 

 

그렇다면 gain은 높을 수록 좋은 줄 알았는데 왜 낮추고 있을까??

subtractor는 어떻게 구현할 수 있을까? 

이 feedback network의 목적은 무엇일까??

 

우리는 이 단원에서 이 세가지에 대해 공부해 보려 한다. 

 

Quiz)

Determine the Error signal in terms of input X

 

-Observation

 

위에서 구한 error signal이 최소화 된다면 X는 거의 U와 비슷해지게 되고 우리는 이를

"Feedback Signal is good copy of the input"이라고 표현한다. 

 

 

V/R

 

 

윤.