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正弦信號發(fā)生器
信號發(fā)生器是一種不需要外加輸入信號，依據(jù)自激振蕩的原理，產(chǎn)生具有肯定幅度的周期性輸出信號的裝置。它廣泛應(yīng)用于測量、自動掌握、通信、廣播電視以及金屬的熔煉、淬火、焊接等工程技術(shù)領(lǐng)域中。
1．自激振蕩的產(chǎn)生條件
正弦信號發(fā)生器是通過放大器引入合適的正反饋而構(gòu)成的。
產(chǎn)生自激振蕩必需滿意兩個條件：
（1）振幅條件 反饋電壓的幅度要與原輸入電壓的幅度相等，就是說要有足夠的反饋量，表達式為
（2）相位條件 反饋電壓 與原輸入電壓 必需同相位，就是說必需滿意正反饋的要求。
總之，相位條件保證了起振，振幅條件維持了等幅振
2、蕩。
2．RC橋式正弦信號發(fā)生器
RC橋式正弦信號發(fā)生器又稱文式電橋（Wienbridge）振蕩器，其原理電路如圖所示。這個電路由兩部分組成，即放大器和選頻網(wǎng)絡(luò)。前者為由集成運放和電阻Rf 、Rl 所組成的電壓串聯(lián)負反饋放大器，取其輸入電阻高和輸出電阻低的特點。后者由Z1 和Z2 組成，同時構(gòu)成正反饋連接。由圖可見，Z1、Z2和Rl、Rf 正好形成一個四臂電橋，電橋的對角線頂點接到放大器的兩個輸入端，橋式振蕩器由此而得名。
關(guān)于推導(dǎo)運算放大器的各種運算關(guān)系的總結(jié)：
分析運算關(guān)系的前提，是運算放大器應(yīng)工作于線性工作區(qū)（從電路結(jié)構(gòu)上應(yīng)有負反饋存在）。當認清運放工作于線性工作區(qū)之后
3、，通常采納如下三種方式：
（1）對于由多個運算放大器組成的運算放大電路，要擅長化整為零，分割成若干個基本單元運算電路（反相比例、同相比例，求和、差動、積分、微分等）。再利用這些基本單元運算電路的基本關(guān)系式，進行推導(dǎo)運算關(guān)系。
（2）對于往往是由一個運算放大器構(gòu)成的運算電路，但又不和基本單元運算電路的電路結(jié)構(gòu)一樣。只能仿照書中基本單元運算電路的推導(dǎo)過程，利用虛斷、虛短、虛地來推導(dǎo)。（即使用ii=if 或u+=u- 把輸入量ui 與輸出量uo 聯(lián)系起來，形成一個關(guān)系式）。
【例】 在右圖所示的電路中，試寫出通過負載電阻RL 的電流iL 與輸入信號ui 之間的關(guān)系式。
解：由圖可以寫
4、出關(guān)系式
這一關(guān)系式說明，通過負載電阻的電流 iL的大小與負載電阻無關(guān)RL，ui只要和RL 恒定，負載中的電流 就恒定。右圖的電路是負載浮地的電壓－電流轉(zhuǎn)換器電路。
（3）簡單的運算放大電路一般是幾種推導(dǎo)方法的綜合。就是既利用基本單元運算電路的運算關(guān)系式，又要利用虛斷、虛短、虛地，還要利用求解分析電路的各種定理、定律及分析方法。（常用的是歐姆定律、基爾霍夫定律與疊加原理）
【例1】 右圖所示為同相輸入的加法運算電路。試用疊加原理求證該電路的運算關(guān)系為
解：利用疊加原理，設(shè)uil 單獨作用（這時ui2=0），有
設(shè) ui2單獨作用（這里uil=0 ），有
所以輸出電壓uo 為
若，則
實現(xiàn)了加法運算。
為做到電路對稱，各電阻應(yīng)滿意 。
【例2】為了保證自動掌握系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高掌握質(zhì)量，在一些自動掌握系統(tǒng)中常引入比例―積分―微分校正電路，簡稱PID校正電路，如圖所示
解：依據(jù)虛地和虛斷，由圖可得
此式說明輸出電壓與輸入電壓成比例、積分和微分關(guān)系。有時也稱它為比例―積分―微分放大器或
PID調(diào)整器。
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正弦信號發(fā)生器
