信號(hào)發(fā)生器是一種不需要外加輸入信號(hào)，依據(jù)自激振蕩的原理，產(chǎn)生具有一定幅度的周期性輸出信號(hào)的裝置。它廣泛應(yīng)用于測(cè)量、自動(dòng)控制、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(hào)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)生自激振蕩必須滿足兩個(gè)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(dá)式為
（2）相位條件 反饋電壓 與原輸入電壓 必須同相位，就是說必須滿足正反饋的要求。
總之，相位條件保證了起振，振幅條件維持了等幅振蕩。
2．rc橋式正弦信號(hào)發(fā)生器
rc橋式正弦信號(hào)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(gè)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(yùn)放和電阻rf 、rl 所組成的電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器，取其輸入電阻高和輸出電阻低的特點(diǎn)。后者由z1 和z2 組成，同時(shí)構(gòu)成正反饋連接。由圖可見，z1、z2和rl、rf 正好形成一個(gè)四臂電橋，電橋的對(duì)角線頂點(diǎn)接到放大器的兩個(gè)輸入端，橋式振蕩器由此而得名。
關(guān)于推導(dǎo)運(yùn)算放大器的各種運(yùn)算關(guān)系的總結(jié)：
分析運(yùn)算關(guān)系的前提，是運(yùn)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(fù)反饋存在）。當(dāng)認(rèn)清運(yùn)放工作于線性工作區(qū)之后，通常采用如下三種方式：
（1）對(duì)于由多個(gè)運(yùn)算放大器組成的運(yùn)算放大電路，要善于化整為零，分割成若干個(gè)基本單元運(yùn)算電路（反相比例、同相比例，求和、差動(dòng)、積分、微分等）。再利用這些基本單元運(yùn)算電路的基本關(guān)系式，進(jìn)行推導(dǎo)運(yùn)算關(guān)系。
（2）對(duì)于往往是由一個(gè)運(yùn)算放大器構(gòu)成的運(yùn)算電路，但又不和基本單元運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)一樣。只能模仿書中基本單元運(yùn)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(gè)關(guān)系式）。
【例】 在右圖所示的電路中，試寫出通過負(fù)載電阻rl 的電流il 與輸入信號(hào)ui 之間的關(guān)系式。
解：由圖可以寫出關(guān)系式
這一關(guān)系式說明，通過負(fù)載電阻的電流 il的大小與負(fù)載電阻無關(guān)rl，ui只要和rl 恒定，負(fù)載中的電流 就恒定。右圖的電路是負(fù)載浮地的電壓－電流轉(zhuǎn)換器電路。
（3）復(fù)雜的運(yùn)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(yùn)算電路的運(yùn)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(yùn)算電路。試用疊加原理求證該電路的運(yùn)算關(guān)系為
解：利用疊加原理，設(shè)uil 單獨(dú)作用（這時(shí)ui2=0），有
設(shè) ui2單獨(dú)作用（這里uil=0 ），有
所以輸出電壓uo 為
若，則
實(shí)現(xiàn)了加法運(yùn)算。
為做到電路對(duì)稱，各電阻應(yīng)滿足 。
【例2】為了保證自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高控制質(zhì)量，在一些自動(dòng)控制系統(tǒng)中常引入比例―積分―微分校正電路，簡(jiǎn)稱pid校正電路，如圖所示
解：根據(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(shí)也稱它為比例―積分―微分放大器或
pid調(diào)節(jié)器。