Un sistema mecánico de equilibrio inestable es un sistema con 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 realimentacion 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 realimentacion positiva, dificilmente se logran puntos de equilibrio estable. Es posible identificar la realimentacion 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.

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 posicion de equilibrio. En la realidad no mantiene por mucho tiempo ya que una variación mínima en la posicion de la esfera con respecto al cono , hace que la esfera tienda a separarse aun mas de esa posicion, 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(A_f) aumenta.

Ganancia final A_f=(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.

En juegos

En juegos, la retroalimentación positiva es crítica y un mecanismo altamente explotado para controlar los recursos. Tiene múltiples usos:

• Acelerar un juego que de otra forma sería lento. Por ejemplo, si los beneficios anuales no aumentasen en SimCity según la ciudad crecía, hubieran sido necesaros varios años para ganar el dinero suficiente para rellenar el mapa con estructuras.
• Crear un sentimiento de crecimiento y progreso. Por ejemplo en un juego de rol, es típico que los jugadores se enfrenten a enemigos al inicio que después son fáciles de destruir debido a la fuerza mejorada y las armas, compradas con la experiencia y el oro ganado por esos encuentros anteriores.
• Para magnificar pequeñas ventajas. Por ejemplo, en StarCraft, un jugador que tiene más recursos será capaz de producir más unidades, siendo capaz de ocupar territorios ricos en recursos y ganando todavía más recursos, esto permite a un jugador con una pequeña ventaja destrozar a su oponente en el momento adecuado.

Sin embargo, los bucles de retroalimentación positiva también pueden ser una forma de estrategias degeneradas, destruyendo el desafío del juego. Por ejemplo, suponiendo que un jugador en un juego de acción en primera persona ganase 100 puntos de salud por cada persona asesinada. Entonces, un jugador cuidadoso podría amasar una gran cantidad de puntos de salud y ser virtualmente indestructible. Éste es un motivo por el que muchos FPS ponen un límite en la salud máxima que un jugador puede tener.