stabiler/instabiler Gleichgewichtspunkt im Wechselrichter mit Rückkopplungsschaltung

Erster Kreis : Stabiler Gleichgewichtspunkt wegen Gegenkopplung. Eine ungewollte (zufällige) kleine Erhöhung von V1 reduziert V2 (negative Steigung), während die Rückkopplungslinie dagegen arbeitet (positive Steigung) und eine solche Änderung nicht zulässt.

Zweiter Kreis : Instabiler Gleichgewichtspunkt (in der Mitte) wegen positiver Rückkopplung (zwei Wechselrichter in Reihe). Eine ungewollte (zufällige) kleine Erhöhung von V1 erhöht V2 – und die Rückkopplung unterstützt diese Änderung (ebenfalls positive Flanke). Die verbleibenden Punkte (Latch) erfüllen die Stabilitätseigenschaften (Steigungen der Kurven) wie oben erwähnt (Fall 1).

Dritter Kreis : Stabiler Gleichgewichtspunkt (siehe Fall 1), der Kreis wird jedoch schwingen, weil wir eine positive Rückkopplung für eine einzelne Frequenz haben, die die Barkhausensche Schwingungsbedingung erfüllt: 180 Grad Phasenverschiebung aufgrund von 3 Invertern in Reihe und weitere 180 Grad aufgrund von Laufzeitverzögerungen und kapazitive Phasenverschiebung.

(Kommentar: Im Gegensatz zum Kommentar in der Abbildung würde ich eher sagen, dass der Gleichgewichtspunkt ein stabiler ist (feste und stabile DC-Werte); jedoch gibt es einen Signalhub um diesen stabilen Punkt >>> Oszillation.

Ein weiteres Beispiel: Eine BJT-Verstärkungsstufe hat einen festen Ruhepunkt (Gleichgewicht) - und das Ausgangssignal schwingt um diesen Punkt herum. Sonst würde der Begriff "Gleichgewicht" keinen Sinn machen.)