Umpan-balik Negatif

sumber oleh : aswan hamonangan

Pada satu jurnal medis dipaparkan bahwa di dalam tubuh manusia bekerja suatu mekanisme yang menjaga keseimbangan, sehingga tubuh dapat berfungsi dengan baik. Seperti dicontohkan di dalam jurnal tersebut, ada fungsi dari sistem endokrin yang mengatur konsentrasi gula dalam darah. Jika misalnya kita meminum segelas susu atau memakan sepotong permen coklat yang manis, maka tubuh akan bereaksi terhadap masukan ini. Glukosa yang diserap dari susu atau permen itu akan menyebabkan kadar gula darah meninggi. Naiknya kadar gula darah ini merangsang sel-sel endokrin yang ada di pankreas untuk melepas hormon insulin ke dalam darah. Insulin ini ternyata adalah katalis bagi penyerapan glukosa ke dalam sel-sel tubuh. Walhasil, kadar gula dalam darah kembali turun. Sebaliknya jika kadar dula darah sangat rendah, maka endokrin tidak akan dirangsang untuk melepas insulin. Demikianlah sehingga kadar gula di dalam darah tetap normal dan seimbang.

Dalam rangkaian elektronik terutama pada sistem pengaturan, umpan balik negatif memegang peran yang penting. Pada sistem pengaturan, selalu ada masukan (input), keluaran (output), proses serta umpan balik. Misalnya adalah sistem pengatur suhu ruangan dengan air-conditioner (AC). Dalam sistem ini sebagai input adalah suhu ruangan yang ingin dicapai. Lalu prosesnya adalah dengan bekerjanya kompresor AC yang mendinginkan ruangan. Sebagai umpan balik adalah suhu ruangan saat ini yang diumpan ke sistem melalui sebuah sensor temperatur. Sensor di sini dapat disamakan sebagai indra bagi sistem pendingin. Jika suhu udara saat ini masih lebih hangat daripada suhu yang diinginkan, maka kompresor bekerja sampai kemudian tercapai keseimbangan.

Sistem audio hi-fi juga menggunakan umpan balik negatif, untuk mencapai kadar fidelity maksimum. Sistem echo-cancellation pada peralatan audio dan telekomunikasi adalah bagaimana meredam acoustic feedback yang masuk kembali melalui mikrofon misalnya. Prinsipnya yaitu mengurangi sinyal apapun yang masuk melalui input dengan sinyal echo dari original input.

Penguat op-amp yang stabil juga dibuat dengan umpanbalik negatif. Penguat op-amp umumnya memiliki open-loop voltage gain yang sangat besar 100.000 kali bahkan idealnya adalah tak terhingga. Nilai penguatan ini sangat besar dan kisarannya sangat lebar sehingga sistem menjadi labil. Penguat op-amp tidak akan stabil tanpa rangkaian umpanbalik.  Penguat inverting maupun non-inverting yang dibuat dengan op-amp selalu menerapkan umpanbalik negatif. Dengan umpanbalik negatif tersebut, penguatan op-amp dapat diperkirakan dengan pasti.

Mekanisme di atas tidak lain adalah rangkaian dengan feedback negatif. Dikatakan feedback negatif karena reaksinya yang 'melawan' kondisi dari masukan. Jika terlalu tinggi akan direndahkan dan jika terlalu rendah akan ditinggikan. Hal itu berlangsung sampai kondisi keseimbangan yang diinginkan tercapai. Contoh lain di dalam tubuh manusia adalah rasa sakit ketika dicubit, rasa haus, rasa lapar dan rasa capek. Umpanbalik ciptaan-Nya ini sangat luar biasa dalam menjaga kesimbangan fisik. Menurut hemat penulis rasa kenyang dan rasa senang mestinya adalah feedback negatif. Kalau tidak, anda akan makan terus dan tertawa terus tiada henti bukan ? Selain indra yang lima, manusia memiliki nurani dan empati sebagai indra dari jiwa. Sanjungan bisa jadi adalah umpan balik positif yang kadang menjerumuskan. Kritikan mestinya merupakan umpan balik negatif yang menjaga keseimbangan nurani.

-end-