1.2. - Condizione di oscillazione (Criterio di Barkhausen)
consideriamo un amplificatore lineare di guadagno A, con in ingresso (commutatore nella posizione 1) il segnale sinusoidale Vi a frequenza fo. Il segnale d'uscita Vo dell'amplificatore riproduce il segnale d'ingresso Vi, ma ne può differire in ampiezza e fase.
Supponiamo A e b reali ed entrambi positivi o entrambi negativi, ossia si ha una retroazione comunque positiva.
Mediante la rete b , si riporta al punto 2 un segnale Vf proporzionale a quello d'uscita Vo:
Poiché
,
che è il guadagno d'anello.
Allorché si commuta l'ingresso dalla posizione 1 alla posizione 2, si possono avere i seguenti casi:
: chiudendo l'anello di retroazione ed escludendoVi, viene riportato in ingresso un segnale d'ampiezza crescente; viene mantenuta l'oscillazione a frequenza fo, d'ampiezza crescente nel tempo fino a quando fino a quando non vengono interessate zone di caratteristiche non lineare dell'amplificatore. Tale retroazione si definisce retroazione positiva rigenerativa.
: chiudendo l'anello di retroazione ed escludendoVi, viene riportato in ingresso sempre lo stesso segnale; l'amplificatore si autoeccita, mantenendo in uscita l'oscillazione a frequenza fo e ampiezza costante.
: chiudendo l'anello di retroazione ed escludendoVi, viene riportato in ingresso un segnale d'ampiezza sempre minore della precedente; l'oscillazione a frequenza fo si smorza gradualmente nel tempo.
Se il circuito è realizzato in modo che sia soddisfatta la condizione , detta criterio di
Barkhausen, portando il commutatore nella posizione 2, cioè escludendo il segnale
esterno Vi e inserendo il segnale di retroazione Vf, l'amplificatore
A continuerà a fornire l'uscita Vo (oscillare a frequenza fo e
ampiezza costante) senza dipendere più dal segnale esterno. Il criterio di Barkhausen,
dato il carattere complesso, dà luogo alle seguenti due condizioni reali:
La condizione garantisce che, se l'uscita oscilla a una data frequenza fo
e ampiezza Vm, l'oscillazione si manterrà inalterata.