L'oscillatore a ponte di Wien deriva dall'oscillatore a mezzo ponte. Si è trasformata la rete di retroazione in un ponte la cui tensione di squilibrio viene applicata ad un amplificatore differenziale.

Supponendo che l'amplificatore non assorba corrente d'ingresso e sia nulla la sua resistenza d'uscita, possiamo aprire le maglie in corrispondenza dei terminali d'ingresso, senza alterare il comportamento del circuito, e schematizzare l'amplificatore mediante un generatore di tensione ideale . Il circuito equivalente risulta il seguente:

Affinché il generatore , considerato come generatore indipendente, determini una tensione V_d in ingresso, deve risultare:

Quindi:

dove                                                         

Perché sia deve risultare nulla, per la pulsazione w o, la parte immaginaria di .

.

A questa pulsazione si ha:

La condizione a cui devono soddisfare le resistenze R₁ e R₂ affinché il circuito entri in oscillazione è la seguente:

All'aumentare del guadagno A_o dell'amplificatore differenziale, il potenziale del punto B tende a diventare uguale a quello del punto A, cioè tende ad equilibrare il ponte (per l'equilibrio occorrerebbe un guadagno differenziale infinito, ma una tale condizione non è fisicamente realizzabile). È però conveniente che il guadagno sia più elevato possibile. I valori possibili di A_o per cui il circuito oscilla sono compresi tra tre e infinito. Esprimendo in funzione di , possiamo calcolare il coefficiente di stabilità in frequenza. Tenendo conto che , si ha:

Infatti:                                           

Per e (selettività) si ottiene:

.

Poiché il valore di dipende solo dal valore delle due resistenze R₁ e R₂, si può ottenere un qualunque valore per e e S_f. quando si ricade nel caso a mezzo ponte.