Els efectes de la realimentació en circuits electrònics és una de les proves més fàcils de realitzar i que demostra clarament els principis de la Teoria General de sistemes. Aquests fenòmens, provats sobre un banc electrònic, són extrapolables a qualsevol altre sistema que comporti un feedback i per tant els descobriments en un tipus de sistema, sempre que es refereixin a fenòmens emergits del la totalitat, són aplicables a la resta de sistemes. Això serà valid degut a que els components són de propietat sistemàtiques semblants, extrapolables entre ells, tot i ser de diferent naturalesa física.

Es diu realimentació o feedback a incorporar part de la senyal de sortida a la entrada del sistema. Per a aquesta prova s’han destacat els següents mòduls L10,

de esquerra a dreta:

1 – Amplificador de entrada amb potenciòmetre de volum i ajust de zero.
2 – Amplificador modificat coma a sumador i sortides inversora i no inversora.
3 – Vàlvula termoiònica esquerra.
4 – Potenciòmetres lineals lliscants correctors de tensió d’ànode de les vàlvules.
5 – Vàlvula termoiònica dreta.
6 – Amplificador diferencial de sortida.
7 – Alimentador de tensió d’ànodes.

Funcionament del circuit

El segon amplificador, que no te connectat re a la entrada IN (a la foto) és per on s’entraria un senyal per a amplificar, per exemple la sortida d’un aparell de radio. Per al sisè mòdul tindríem la sortida OUT cap a l’amplificador de potència que mouria la membrana d’un altaveu.

Els dos cables taronges prenen el senyal de cada ànode i eliminen les components continues, deixant passar el senyal vibratori, a través dels dos condensador blaus i dels díodes limitadors. Cada vàlvula es atacada per G1 des de una de les sortides del segon amplificador, el cable blanc entrega el senyal no invertit i el cable vermell el invertit.

Punt de regulació

El primer amplificador regula amb el potenciòmetre el percentatge de senyal que torna a la entrada. Aquesta és enviada a la entrada del segon a través del cable verd prim. El cable verd gruixut procedeix del senyal de reixes supressores que roman estable duran l’experiment, circuit fora de foto.

Els senyal a l’entrada al segon amplificador pel cable verd prim és sumat al primer pas de l’opamp (Amplificador Operacional) amb el senyal de radio procedent del seu potenciòmetre, regulant així també el percentatge d’àudio procedent de l’aparell de radio.

Realimentació positiva

Així doncs, si el primer amplificador no inverteix el senyal, la realimentació es positiva, doncs com ambdós són a la mateixa fase ambdues senyals se sumen en el sumador del segon. Si és negativa els senyals són oposats i es contraresten en els sumadors.

En tot sistema, si els senyals en feedback són de la mateixa polaritat que els de la entrada (tots dos estiren i tots dos arronsen) es diu que estan en fase i per tant es produeix realimentació positiva.

Si a la entrada hi ha un senyal vibratori d’un volt i la sortida és també d’un volt, al ésser sumats, l’amplificador passa a entregar dos volts vibratoris a la sortida. Si el potenciòmetre de realimentació és tancat la suma és el volt de entrada més zero i la sortida no varia en amplitud del senyal. Si sumem valors petits de vibració de la sortida al senyal d’entrada, la sortida augmenta de manera exponencial però aquests valors només augmenten al senyal realimentat.

Quan l’augment exponencial supera la tensió màxima d’alimentació el senyal es deforma i es produeix distorsió. Arriba un punt que la pulsació és tant alta que les freqüències més altes no es poden reproduir i distorsiona per ressonància.

En realimentació positiva, tot i no haver-hi re connectat a la entrada del segon amplificador, el sistema pot entrar en oscil·lació per presència d’alguna pertorbació radioelèctrica (per exemple apropant la ma al circuit), així la oscil·lació serà la mateixa que abans produïa el tall de freqüències màximes, doncs la oscil·lació ve donada pel límit d’energia de la freqüència natural de l’aparell.

Realimentació negativa

Per contra, amb realimentació negativa, la senyal és restada al sumador del segon amplificador, doncs la sortida ve invertida a través del primer amplificador (quan un estira, l’altre arronsa i al revés).

El efecte en realimentació negativa es que ambdós vibracions són oposades i al donar més volum a l’amplificador primer, el senyal de sortida es va atenuant exponencialment fins al punt que pot arribar a quedar totalment mut quasi sobtadament.

Aquests fenòmens exponencials es produeixen també per modificació de la tensió de ànodes de les vàlvules. Així doncs la configuració dels punts de saturació o tall depenen de fet de tots els mòduls del sistema en col·laboració simbiòtica.

Fase del sistema

Així doncs, un mateix sistema pot estar en fase durant uns instants i en contrafase en uns instants següents per efectes accidentals o intencionats de canvi de fase. Posem un exemple de canvi de fase per visualitzar millor el funcionament simbiòtic.

Un sistema de dos remers en una mateixa barca fa augmentar la velocitat quan ambdós remen al mateix temps i amb el mateix punt de recorregut del rem. De remar d’aquesta manera en diem en fase. Si no són en fase la barca farà intents de girar que corregeix de seguida amb el rem oposat.  Remar en contrafase es que la direcció de rem és just la oposada i la barca gira sobre el seu propi eix. La velocitat queda anul·lada.

Estabilitat del sistema

Un cop la barca te velocitat pel primer cop de rem, el següent cop farà sumar aquesta força a la velocitat assolida i augmenta així la velocitat de manera progressiva. Però el fregament de l’aigua amb la barca augmenta amb la velocitat fins al punt que els remers no poden superar la pròpia força de fregament que ells mateixos generen i la velocitat ja no puja més, el sistema és estable.

En el circuit, els senyals elèctrics amplifiquen instantàniament la seva tensió sense cap impediment i això fa que arribin a la seva tensió màxima, la de la font d’alimentació. A partir d’un cert volum de realimentació positiva la senyal vibratòria ja no te res a veure  amb la senyal de radio, la pulsació màxima es deguda a la inestabilitat del sistema i correspon a la freqüència natural de la simbiosi dels seus components.

La teoria General de Sistemes afirma que hi ha fenòmens que els produeix els sistema per ell mateix i que no es pot atribuir a cap dels components de manera aïllada. La oscil·lació la produeix el sistema i no hi ha cap oscil·lador present en el muntatge. Es diu que el fenomen emergeix de la sinergia dels components del sistema.

La freqüència natural del sistema

Els dos remers poden fer anar els rems més ràpid o més lent. Al remar més ràpid amb la mateixa amplitud de moviments la energia que apliquen és major. Però arriba un punt que els remers no tenen prou forces pera a pujar més la energia. Podran remar més rapit però a costa de reduir la amplitud de moviment. La seva freqüència màxima serà aquella en la que per reduir tant la amplitud de moviment ja no poden aplicar més energia. De fet mantenir una freqüència alta ja és energia.

Això és el mateix que passa amb l’amplificador, tot i que els senyals de la entrada puguin ser de freqüència més elevada, amb realimentació positiva, no podrà oscil·lar més ràpidament que el més lent dels components del muntatge.

Les vàlvules del muntatge poden amplificar senyals fins als 60MHz però no serà aquesta la freqüència natural del sistema, ja que els dos condensadors 100nF de la sortida d’ànodes tenen una freqüència natural molt més baixa i dintre de l’espectre d’àudio.

Jordi