激磁电源是自整角机、旋转变压器、感应同步器、感应移相器等微特电机的必备供电电源，也是分解器数字转换器（RDC）模块的主要电源之一，在惯导、雷达、自动跟踪等自动化设备中应用广泛。传统的激磁电源的设计，都是采用先设计正弦信号源，再经过衰减或放大，然后进行功率放大的模式。这种设计方式由于电路工作环节多，导致电路复杂、效率低、成本高，温度稳定性不好，可靠性下降。高电压、大电流、小体积的功率运算放大器的出现，为简化激磁电源设计，提高设计质量提供了可行性。采用功率运放直接组成维恩电桥振荡电路，通过自激振荡产生驱动功率足够的正弦波。采用这种方式设计的激磁电源，不仅结构简单、成本低，并且失真度小，具有稳频、稳幅功能和良好的低温漂性能。
1 直接振荡式激磁电源电路组成及工作原理
图1是自激式激磁电源原理框图，根据实际供电电压的情况和负载的具体要求，可提供相同频率的3种不同幅值的正弦波输出。基于功率运放的维恩电桥振荡器产生基本的正弦波输出；经过功率运放反相后，从其输出端和反相输入端可得到幅值叠加为基本正弦波幅值2倍的频率相同的正弦波输出；对于感性负载，可通过串联谐振电容，利用LC串联谐振原理得到更高幅值的输出。
1．1核心器件的选用
构成维恩电桥的功率运算放大器作为激磁电源的核心器件，要求能适应较宽的电源电压范围，并能输出较大电流，具备良好的低温漂特性。综合考虑性能、体积参数，选用了BB公司的高电压大电流功率运放OPA548（TO-220-7封装），可单、双电源供电，双电源供电范围为？～？0V，连续工作输出电流3A（峰值5A），在环境温度-40度～+85度范围内输入电压温度漂移为？0矿／℃，并具备输出使能控制、热关断保护、电流限制可调等功能。
1．2 振荡器稳幅稳频工作原理
维恩电桥振荡器及其反相驱动电路如图2所示。振荡频率由R1、R4、C1、C3决定，基本不受功率运算放大器本身和电源的影响。应选用1／1000精度的金属膜电阻和高性能的聚酯电容以保证频率稳定。自激振荡器工作原理：运算放大器并非理想器件，一旦电路上电，运算放大器会产生输出噪声，通过反馈网络R4、C3反馈至运放的同相输入端，成为输入信号。由于正反馈作用，形成正弦振荡，并且振幅逐渐增大，直至接近电源电压，输出振幅达到饱和，通过调节可变电阻R3改变运放增益，使输出正弦波幅值达到所要求的范围。
由巴克豪森判据可知AB=1是振荡的临界条件。其中
因此，维恩电桥自激振荡要满足增益A》3的要求。
0PA548有限流控制端，将该端通过限流电阻接到负电源端可以设置电流大小。限流电阻R1为
式中：I为OPA548所限制的由R1决定的输出电流（O《l《5A），电路限流时，最大只能输出被限制的电流参数I。
该振荡电路采用双向稳压二极管稳幅方式，如图2所示，D7为双向稳压二极管，型号为2CW234．在运放反馈输入端接入以稳定振幅。D7是稳定正弦波幅度的关键器件，其自身的温度稳定性一定要好，应选用工业级以上的低温漂产品。经实际检测，其中频率波动≤眑Hz，电压波动≤？％，波形失真度≤l％。为了便于观察电路是否起振，设计了LED振荡指示电路。电路振荡时，正弦波信号通过电阻Rs、电容C4驱动发光二极管D5发光。C4起隔直作用，保证电路未起振时D5为熄灭状态。
1．3 反相输出及LC串联谐振
功率正弦波振荡器输出电压的幅值，与振荡器供电电压密切相关。通常自动控制系统使用的激磁电源有效值为36 v或26 v，若要产生有效值为36V的激磁电源，则正弦波的峰-峰值为
使用单级运放则至少需要？l v的电源输入范围。
如果使用？0v双电源供电，由0PA548构成的振荡器最高可以提供有效值为21 v的激磁电源，经过反相叠加后，可以提供有效值为26v或36 v的激磁电源。但对于只提供常规低电压供电的系统，如？5 v供电的系统，就无法提供有效值为26v或36v的激磁电压，这时可以采用LC串联谐振的方式使电压有效值升到36v，等效电路
如图3所示。
图3中L是旋转变压器的电感，C是串联电容，R是电路的总电阻，即R=RL+RC（RL和RC分别为电感元件和电容元件的电阻）；US为激磁电源，相当于图2中输出1与输出2之间输出的激磁电源，ω为电源角频率。电路输入阻抗Z为
完全谐振时，电感两端电压有可能超过额定电压，可调节R3使输出电压有效值为36V。
