Considerazioni sull'oscillazione

Quando un sistema non è stabile, lo si chiama generalmente "sistema oscillante", ma qual è la causa di tale oscillazione? La rotazione di fase introdotta nell'anello (dovuta a poli e zeri) può modificare il verso della reazione; in particolare, se la rotazione è di 180°, la reazione cambia di segno ad ogni ciclo (da positiva diventa negativa e viceversa).

Esisterà una frequenza particolare alla quale la rotazione di fase è tale da invertire il verso della reazione; se il guadagno di anello è maggiore di 1, a quella frequenza l'uscita aumenta (in modulo) ad ogni giro; se invece il guadagno è uguale a 1, l'ampiezza del segnale non viene modificata mentre il verso si inverte ad ogni giro. Siccome questo fenomeno avviene ad una sola e ben precisa frequenza, in ingresso e in uscita devo una sinusoide.

Le condizioni alle quali avviene questo fenomeno sono dette condizioni di Barkhausen:

rotazione di fase complessiva = 0

modulo del guadagno di anello = 1

			Se il guadagno è maggiore di 1, la sinusoide in uscita avrà un'ampiezza crescente. Ma siccome la dinamica non è infinita ( 9.26), la tensione di uscita Vu non può crescere all'infinito. Ad un certo punto il sistema esce dalla zona di linearità e si ottiene un'oscillazione "sporca" ( 9.27).

	Per ottenere un'oscillazione "pulita" devo fare in modo che il sistema rimanga in linearità.

 

Ma il problema è un altro; abbiamo visto che per attivare l'oscillazione occorre avere una precisa frequenza che soddisfi le condizioni di Barkhausen; ma questo significa avere in ingresso una sinusoide pulita, che è quella che non abbiamo e che vogliamo ottenere in uscita.

Nei circuiti reali c'è sempre del rumore, composto da un gradissimo numero di frequenze, e tra queste ci saraà quella particolare frequenza che innesca l'ocillazione. Però inizialmente il guadagno dovrà essere maggiore di 1, in modo da raggiungere una certa ampiezza; una volta che la sinusoide si è creata, occorre rimettere il guadagno a 1, in modo da stabilizzare la reazione e fissare l'ampiezza della sinusoide. Questa operazione di controllo è svolta da un circuito che si chiama appunto: circuito di controllo dell'ampiezza.