AD603构成AGC变增益放大电路
ad603手册
ad603手册1. 简介AD603是ADI（Analog Devices Inc.）推出的一款低噪声，宽带可变增益放大器。
该芯片内部集成了一个控制电压输入端，可通过调节该输入电压实现增益的控制。
本手册将为您介绍AD603的主要特性，电路连接，使用方法和一些应用示例。
2. 主要特性2.1 低噪声：AD603采用了高性能放大器核心，能够在低噪声环境下提供出色的信号放大效果。
2.2 宽带性能：该芯片的带宽范围从DC到40MHz，可以满足多种应用场景的需求。
2.3 可变增益：AD603的增益范围为-14dB到20dB，通过控制电压输入端的电压，可以轻松地调节增益。
2.4 供电电压范围：AD603可以在单电源供电下工作，供电电压范围为5V到15V，非常适合嵌入式系统等低功耗应用。
2.5 稳定性：该芯片具有良好的温度稳定性和电源稳定性，保证了信号放大的一致性和可靠性。
3. 电路连接AD603的电路连接非常简单，下面是一种常见的连接方式：3.1 高频输入端（INHI和INLO）：将要放大的信号输入到INHI和INLO引脚，可以通过串联电容和电阻来完成信号的直流分离和控制输入阻抗。
3.2 控制电压输入端（VGAIN）：通过改变VGAIN引脚的电压，可以实现对增益的控制，增益和控制电压之间存在线性关系。
3.3 电源端（VD+和VD-）：将正负电源连接到VD+和VD-引脚，供芯片工作所需的电能。
3.4 输出端（OUTHI和OUTLO）：从OUTHI和OUTLO引脚输出放大后的信号，可以通过串联电阻和电容来滤除直流分量和控制输出阻抗。
4. 使用方法AD603的使用方法非常简单，下面是一般的步骤：4.1 电路连接：按照上述的电路连接方式，将AD603与其他电路元件连接好。
4.2 供电：将适当的电源电压接入VD+和VD-引脚，确保芯片正常工作。
4.3 增益控制：通过控制电压输入端（VGAIN）的电压，调节增益到合适的值。
AD603程控增益调整放大器
AD603程控增益调整放大器AGC电路常用于RF/IF电路系统中，AGC电路的优劣直接影响着系统的性能。
因此设计了AD603和AD590构成的3~75dBAGC电路，并用于低压载波扩频通信系统中的数据集中器。
在很多信号采集系统中，信号变化的幅度都比较大，那么放大以后的信号幅值有可能超过A/D转换的量程，所以必须根据信号的变化相应调整放大器的增益。
在自动化程度要求较高的系统中，希望能够在程序中用软件控制放大器的增益，或者放大器本身能自动将增益调整到适当的范围。
AD603正是这样一种具有程控增益调整功能的芯片。
它是美国ADI公司的专利产品，是一个低噪、90MHz带宽增益可调的集成运放，如增益用分贝表示，则增益与控制电压成线性关系，压摆率为275V/μs。
管脚间的连接方式决定了可编程的增益范围，增益在-11～+30dB时的带宽为90Mhz，增益在+9～+41dB时具有9MHz带宽，改变管脚间的连接电阻，可使增益处在上述范围内。
该集成电路可应用于射频自动增益放大器、视频增益控制、A/D转换量程扩展和信号测量系统。
AD603的特点、内部结构和工作原理（1）AD603的特点AD603是美国AD公司继AD600后推出的宽频带、低噪声、低畸变、高增益精度的压控VGA芯片。
可用于RF/IF系统中的AGC电路、视频增益控制、A/D范围扩展和信号测量等系统中。
（2）ad603引脚排列是、功能及极限参数AD603的引脚排列如图1所示，表1所列为其引脚功能。
引脚1 增益控制输入“高”电压端（正电压控制）引脚2 增益控制输入“低”电压端（负电压控制）引脚3 运放输入引脚4 运放公共端引脚5 反馈端引脚6 负电源输入引脚7 运放输出引脚8 正电源输入●电源电压Vs：±7.5V；●输入信号幅度VINP：+2V；●增益控制端电压GNEG和GPOS：±Vs；●功耗：400mW；●工作温度范围；AD603A：-40℃～85℃；AD603S：-55℃～+125℃；●存储温度：-65℃～150℃（3）AD603内部结构及原理AD603内部结构图如图2所示。
基于AD603低噪声可编程放大器电路
3.5.1 基于AD603的90MHz低噪声可编程放大器电路1. AD603的主要技术性能与特点AD603是ADI公司生产的90MHz低噪声可编程放大器电路，采用线性dB的增益控制，可控增益范围从-11dB～+31dB（90MHz带宽），或者9dB～51dB（9MHz带宽），增益精度为±0.5dB，输入噪音为1.3nV/。
电源电压范围为±4.75～±6.3V，电流消耗为17mA。
工作温度范围为-40℃～+85℃。
2. AD603的引脚功能与封装形式AD603采用SOIC-8封装，引脚端VINP为放大器输入端。
COMM为放大器接地端。
FDBK引脚端连接到反馈网络。
VNEG为电源电压负端。
VOUT为放大器输出端。
VPOS为电源电压正端。
GPOS为增益控制引脚端，加正电压增益增加；GNEG为增益控制引脚端，加负电压增益增加。
GNEG、GPOS引脚端电压范围为-1.2V～+2.0V，增益调节系数为39.4～40.6dB/V。
3．AD603的内部结构与应用电路AD603的芯片内部包含有增益控制接口、固定增益的放大器、电阻网络等电路。
（1）-10dB～+30dB、90MHz带宽放大器电路AD603构成的-10dB～+30dB、90MHz带宽放大器电路如图3.5.1所示。
图3.5.1 AD603构成的-10dB～+30dB、90MHz带宽放大器电路（2）0dB～+40dB、30MHz带宽放大器电路AD603构成的0dB～+40dB、30MHz带宽放大器电路如图3.5.2所示。
图3.5.2 AD603构成的0dB～+40dB、30MHz带宽放大器电路（3）低噪声AGC放大器电路AD603构成的两级低噪声AGC放大器电路如图3.5.3所示。
图3.5.3 AD603构成的两级低噪声AGC放大器电路3.5.2 基于VCA2612的可编程80MHz低噪声前置放大器电路1. VCA2612的主要技术性能与特点VCA2612是TI公司生产的（原BURR-BROWN公司）双通道、可编程80MHz低噪声前置放大器电路，芯片中包含低噪声前置放大器和低噪声可变增益放大器，其中：低噪声前置放大器的输入噪声为1.25 nV/，80 MHz带宽，增益范围为5～25dB，差分输入／输出方式；低噪声可变增益放大器的噪声VCA为3.3nV/，增益范围为24～45dB，40MHz带宽，差分输入／输出，串扰为52dB（最大增益，5 MHz时）。
自动增益控制(AGC)放大器
自动增益控制放大器（AGC）设计摘要：本设计以程控增益调整放大器AD603为核心，通过单片机MSP430控制各模块，实现电压增益连续可调，输出电压基本恒定。
系统由5个模块组成：前级缓冲模块，电压增益调整模块，峰值检测模块，后级输出缓冲模块，控制与显示模块。
将输入信号经前级缓冲电路输入给程控增益调整放大器AD603，将信号放大输出，通过峰值检测电路检测输出信号，并送给单片机AD采样，与理想输出信号数值进行比较，若有多偏差，则通过调整对AD603的增益控制电压，来调整放大倍数，从而实现输出信号的稳定。
整个设计使用负反馈原理，实现了自动增益的控制。
关键字：AD603 MSP430 峰值检测自动增益控制一、方案设计与论证1.1整体方案方案一：采用纯硬件电路实现，由AD603和运放构成的电压比较器和减法电路实现。
把实际电压与理论电压的差值通过适当幅值和极性的处理，作为AD603的控制信号，从而实现放大倍数的自动调整，实现输出电压恒定。
优点：该方案理论简单，制作起来也相对容易，只有硬件电路。
缺点：理论低端，精度不够，没有创新，通用性不好。
方案二：采用AD603和单片机结合，通过单片机对输出信号AD采样并转化为数字量，与理论输出电压值进行比较，得到差值转换为控制电压，通过DA转化，对程控增益放大器AD603的放大倍数惊醒调整，从而实现输出电压的恒定。
优点：该方案控制精确，自动控制速度快，系统可移植性强，功能改变和增加容易，对后期改善和提升电路性能有益。
缺点：需要软硬件配合，系统稍复杂。
通过对两个方案的综合对比，我们选用方案二。
1.2控制模块方案一：采用MCS-51。
Intel公司的MCS-51的发展已经有比较长的时间，以其典型的结构、完善的总线、SFR的集中管理模式、位操作系统和面向控制功能的丰富的指令系统，为单片机的发展奠定了良好的基础，应用比较广泛，各种技术都比较成熟。
MCS-51优点是控制简单，二缺点也明显因为资源有限，功能实现有困难，而且需要大量外扩单元。
基于AD603程控宽带放大器的设计
基于AD603程控宽带放大器的设计摘要本设计是采用AD603可控增益放大器芯片设计的一款高增益，高宽带直流放大器，采用两级级联放大电路了，提高了放大增益，扩展了通频带宽，而且具有良好的抗噪声系数，采用AT89S52芯片控制数模转换(DAC0832芯片)进行程控放大控制，在0—20MHz频带内，放大倍数在0-40dB之间进行调节，增益起伏为1dB。
系统具有键盘输入预置，增益可调和液晶显示，具有很强的实际应用能力。
关键词：AD603,AT89S52,DAC0832，程控放大器，高增益放大器1、方案论证及比较1.1 总体方案框图本系统原理方框图如图1所示。
本系统由前置放大器、中间放大器、末级功率放大器、控制器、键盘及稳压电源等组成。
其中前置放大器、中间放大器、末级功率放大器构成了信号通道。
图1 系统原理框图1.2 增益控制部分方案一原理框图如图2所示，场效应管工作在可变电阻区，输出信号取自电阻与场效应管与对V’的分压。
采用场效应管作AGC控制可以达到很高的频率和很低的噪声，但温度、电源等的漂移将会引起分压比的变化，用这种方案很难实现增益的精确控制和长时间稳定。
图 2 场效应管放大器电路图方案二采用可编程放大器的思想，将输入的交流信号作为高速D/A的基准电压，这前置中间末级键51单片U U稳220V时的D/A作为一个程控衰减器。
理论上讲，只要D/A的速度够快、精度够高就可以实现很宽范围的精密增益调节。
但是控制的数字量和最后的增益(dB)不成线性关系而是成指数关系，造成增益调节不均匀，精度下降。
方案三使用控制电压与增益成线性关系的可编程增益放大器PGA，用控制电压和增益（dB）成线性关系的可变增益放大器来实现增益控制（如图3）。
根据题目对放大电路的增益可控的要求,考虑直接选取可调增益的运放实现,如AD603。
其内部由R-2R梯形电阻网络和固定增益放大器构成,加在其梯型网络输入端的信号经衰减后,由固定增益放大器输出,衰减量是由加在增益控制接口的参考电压决定;而这个参考电压可通过单片机进行运算并控制D/A芯片输出控制电压得来,从而实现较精确的数控。
AD603构成AGC变增益放大电路
AGC 电路设计 为保证 AD9851 输出的信号经滤波网络后带内平坦，则需要增加一级 AGC 电路。AGC 电路
的其特点为：当输入信号较强时，自动将增益降低；当信号较弱时，又使其增益自动增高， 从而保证输出信号幅值的相对稳定。 本系统采用 AD603 构成 AGC 电路。AD603 为超低噪声、精密控制的可变增益放大器，最 大增益误差为 0.5dB，增益范围为-1.07dB 到+41.07dB（记为 0dB 到 40dB） ，其增益(dB)与 控制电压成线性关系。 因此可以通过控制电压来控制放大器的增益。 难点就是尽量滤出控制 电压的纹波及干扰， 因为芯片 AD603 对控制电压非常敏感， 微小的电压波动就能造成输出波 形上下起伏。所以采用这种方案屏蔽和抗干扰措施很重要。 AD603 内部利用负反馈技术来提高增益的准确度，而且内部的固定增益放大器不用处理 幅度大的信号，这样能减小失真。 AD603 的基本增益为：
Gain(dB) 32*VG 20
其中， VG 为差分输入电压（V） ， VG 的范围为-625Mv～+625mV。利用该芯片的特点，设计 AGC 电路如图 14 所示。
图 14 AD603 构成 AGC 电路
电压控制增益的原理
图4 AD603内部结构图
AD603的基本增益可以用下式算出： Gain (dB) = 40 VG + 10 其中，VG是差分输入电压,单位是V，Gain是AD603的基本增益,单位是dB。 从此式可以 看出，以dB作单位的对数增益和电压之间是线性的关系。由此可以得出，只要单片机 进行简单的线性计算就可以控制对数增益，增益步进可以很准确的实现。但若要用放 大倍数来表示增益的话，则需将放大倍数经过复杂的对数运算转化为以 db为单位后再 去控制AD603的增益，这样在计算过程中就引入了较大的运算误差。
论文 宽带放大器
宽带放大器摘要本设计全部采用集成电路，具有硬件电路形式简单，调试容易，频带宽，增益高，AGC动态范围宽的特点，且增益可调，步进间隔小。
本宽带放大器以可编程增益放大器AD603为核心，由三级放大器组成，前级放大主要是提高输入阻抗，对小信号进行放大；中间级为可变增益放大器，主要作用是实现增益可调及AGC功能，增益控制和AGC功能都由单片机控制，可预置并显示增益值，增益可调范围10dB～58dB，步进1dB，由单片机自动调节放大倍数可实现AGC功能，使输出电压稳定在4.5V~5.5V 之间；后级放大进一步增加放大倍数，扩大输出电流，提升放大器的带负载能力，提高输出电压幅度。
后级输出接峰值检波电路，检波电路输出由单片机采样并计算后，用液晶显示屏显示输出正弦波电压的有效值和峰峰值。
由于宽带放大器普遍存在容易自激及输出噪声过大的缺点，本系统采用多种形式的屏蔽措施减少干扰，抑制噪声，以改善系统性能。
一、方案论证与比较1、总体方案方案一：选用结电容小，f T高的晶体管，采用多种补偿法，多级放大加深度负反馈，以及组合各种组态的放大电路形式，可以组成优质的宽带放大器，而且成本较低。
但若要全部采用晶体管实现题目要求，有一定困难，首先高频晶体管配对困难，不易购买；其次，理论计算往往与实际电路有一定差距，工作点不容易调整；而且，晶体管参数易受环境影响，影响系统总体性能。
另外，晶体管电路增益调节较为复杂，不易实现题目要求的增益可调。
方案二：使用专用的集成宽带放大器。
如TITHS6022、NE592等集成电路。
通过外接少数的元件就可以满足本题目要求，甚至远超过题目要求的带宽和增益的指标，但这种放大器难以购买，价格较贵，灵活性不够，不易满足题目扩展功能要求。
方案三：市面上有多种型号、各具特色的宽频带集成运算放大器。
这些集成运算放大器有的通频带宽，有足够的增益，有的可以输出较高电压，使用方便，有的甚至可以实现增益可调及AGC的功能。
ad603手册
AD603是一款低噪声、电压控制型放大器，适用于射频（RF）和中频（IF）自动增益控制（AGC）系统。
以下是AD603的手册概述：
1. 功能特点
-低噪声：AD603具有极低的噪声系数，可提供优异的信号放大性能。
-电压控制型：AD603采用电压控制型放大器设计，可提供精确的增益控制。
-高增益：AD603的增益范围为+31dB至-11dB，可满足不同应用的需求。
-宽带宽：AD603的带宽可达到90MHz，可满足高频信号放大的需求。
2. 技术指标
-电源电压：+5V至+15V
-输出功率：最大2W（+20dBm）
-增益：+31dB至-11dB
-噪声系数：≤1.2dB@1MHz，≤1.8dB@10MHz
-工作温度：0℃至70℃
3. 应用
AD603适用于射频和中频自动增益控制系统，可广泛应用于雷达、卫星通信、无线电广播、卫星导航等领域。
4. 注意事项
-在使用AD603前，应仔细阅读手册，确保正确连接电路和电源。
- AD603的输入和输出阻抗应匹配，否则会影响放大效果。
-在使用AD603时，应注意保护器件和电路，避免过载和损坏器件。
以上是AD603的手册概述，如果需要更详细的操作指南，请查阅AD603的官方手册或在线教程。
AD603_DataSheet_CH
特征线性dB增益控制引脚可编程增益范围-11 dB至+31 dB，带宽为90 MHz9 dB至51 dB，带宽为9 MHz任何中间范围，例如-1 dB至+41 dB，带宽为30 MHz带宽独立于可变增益1.3 nV /√Hz输入噪声频谱密度±0.5 dB典型增益精度应用RF / IF AGC放大器视频增益控制A / D范围扩展信号测量一般说明AD603是用于RF和IF AGC系统的低噪声，压控放大器。
它提供-11 dB至+31 dB的精确的引脚可选增益，带宽为90 MHz或+9 dB至51+ dB，带宽为9 MHz。
可以使用一个外部电阻器来布置任何中间增益范围。
输入参考噪声频谱密度仅为1.3 nV /√Hz，推荐的±5 V 电源功耗为125 mW。
分贝增益为dB，线性精确校准，温度和电源稳定。
增益控制在高阻抗（50MΩ），低偏置（200 nA）差分输入;缩放比例为25 mV / dB，需要仅1 V的增益控制电压才能跨越增益范围的中心40 dB。
无论选择的范围如何，都会提供1 dB的超范围和小范围。
对于40 dB的变化，增益控制响应时间小于1μs。
差分增益控制接口允许使用差分或单端正或负控制电压。
这些放大器中的几个可以级联并且它们的增益控制增益偏移以优化系统SNR。
AD603可以将低阻抗低至100Ω的负载阻抗驱动。
对于分压为5 pF的500Ω负载，10 MHz ±1 V正弦输出的总谐波失真通常为-60 dBc。
峰值指定输出在500Ω负载下最小为±2.5 V。
AD603采用专利专有电路拓扑--X-AMP®。
X-AMP包括0 dB至-42.14 dB的可变衰减器，然后是固定增益放大器。
由于衰减器，放大器从来不必处理大量输入，并可以使用负反馈来定义其（固定）增益和动态性能。
衰减器的输入电阻为100Ω，激光修整为±3％，并包含7级R-2R梯形网络，导致点距6.021 dB之间的衰减。
AGC电路原理实例分析
AGC 电路原理实例分析
AGC(Automatic Generation Control)自动增益控制电路的目的是实现对于信号幅度变化较大的检测对象的放大增益控制，譬如音频设计中，为了保证喇
叭输出合适音量的声音，当然这个音量是与输入无关的（不然岂不是不停调
节音量旋钮），需要加AGC 控制，以及图像采集设计中也可以采用AGC 来
实现强弱光线情况下稳定的图像信号检测。
现在以AD603 为例来学习一下AGC 电路的原理。
AGC 电路基本原理很简单：
AD603 的结构：
这个结构被称为X-AMP，由固定增益运放和可变衰减器组成。
该结构的
特点是噪声性能优异。
固定放大器的增益由VOUT 和FDBK 之间的阻值决定：
1、VOUT 和FDBK 之间短路，宽频带模式下增益范围为- 11dB~+31dB(0.28~+35.5 倍)。
AD603
模拟器件低噪声，90MHz可变增益放大器AD603目录特征 (1)应用 (1)概述 (1)功能框图 (1)历史回顾 (2)说明书 (3)极限参数 (4)防静电警告 (4)管脚配置和功能描述 (5)典型使用性能 (6)工作原理 (11)噪声性能 (11)增益控制接口 (12)使用管脚约束的固定增益放大器编程 (12)AD603的级联使用 (14)顺序模式 (Optimal SNR) (14)并行模式 (Simplest Gain Control Interface) (16)低增益纹波模式 (Minimum Gain Error) (16)应用信息 (17)低噪声AGC放大器 (17)注意 (18)评价板 (19)外围轮廓 (21)订购指南 (21)概述：AGC电路是一款低功耗，电压控制的放大器，常用于RF/IF自动增益控制电路系统中。
它提供了精确地，引脚可选的增益。
当带宽为90 MHz时，增益为−11 dB 到+31 dB，当带宽为9 MHz时，增益为+9 dB 到+51 dB。
可使用一个外部电阻来调节任何中间范围的增益。
输入级的参考噪声频谱密度仅有1.3 nV/√Hz，在参考电源5V的情况下，功耗只有125 mW。
增益分贝为线性，经过精确校准，在外界温度和供电电源影响下可以稳定工作。
增益受控于一个高阻抗（50兆欧），低偏置（200 NA）的差分输入；该比例为25毫伏/分贝，要求只有1伏增益控制电压来覆盖中央增益为40分贝的范围。
无论选定的范围如何，都会提供1分贝的超量程或欠量程增益。
对于40分贝的增益改变，增益控制响应时间小于1微秒。
差分增益控制接口允许使用差分或单端正极或负极的控制电压使用。
这些放大器的几种可能是级联，因此其增益控制得到补偿，以优化系统的信噪比。
AD603可驱动100Ω的低失真低负载阻抗。
对于一个并联5PF电容的500Ω负载来说，在输出端，频率为10 MHz的正弦波的总谐波失真通常是-60Db。
AD603自动增益控制
AGC 电路的设计自动增益控制线路，简称AGC 线路，A 是AUTO （自动），G 是GAIN （增益），C 是CONTROL （控制）。
它是输出限幅装置的一种，是利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整。
当输入信号较弱时，线性放大电路工作，保证输出声信号的强度；当输入信号强度达到一定程度时，启动压缩放大线路，使声输出幅度降低，满足了对输入信号进行衰减的需要。
也就是说，AGC 功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度，扩大了接收机的接收范围，它能够在输入信号幅度变化很大的情况下，使输出信号幅度保持恒定或仅在较小范围内变化，不至于因为输入信号太小而无法正常工作，也不至于因为输入信号太大而使接收机发生饱和或堵塞。
一：实验方案AGC 常用的实现方案有三种：1）利用电阻电容来实现自动增益控制：图1：由图1可以看出，此方案是通过自动调节RP 1（调节低频）、RP 2（调节高频）来实现对输入信号的增益控制。
当RP 1的滑动端在最左端时，电容C 1被短路，音频信号经R 1、R 2送至运放的反相输入端，运放输出信号经过R 1、RP 1与C 2并联后反馈回来，此时低音增益达到最大值。
当RP 1到右端时，音频信号经过R 1、RP 1、R 2送到运放的反相输入端，运放输出信号经过R 1、C 2反馈回来，此时增益到最小值。
同理，RP 2的滑动端在最左端时，高音增益到最大，在最右端时，高音增益到最小。
本电路虽然实现简单，没有复杂的构造，但由于高低音的转折区分不明显，导致电路的性能的不完善，在高低音分界时，不能准确的确定增益的调节是通过哪一个滑动电阻，也就不能稳定的实现自动增益控制，因此不可选。
2）利用放大器和场效应管共同组成的电路实现自动增益控制图2：整个电路由包括场效应管在内的压控增益放大器，整流滤波电路，直流放大器组成，实现增益的闭环控制。
信号自输入端进入到电路中，运放A1构成压随器，作为输入级。
高性能自动增益控制_AGC_电路的设计与实现
《电测与仪表》199817总第35卷第391期高性能自动增益控制(A GC)电路的设计与实现天津大学精仪学院 张汉奇 黄战华 蔡敬忠摘要 介绍利用AD603设计的自动增益控制电路,试验结果表明:该电路增益调节范围宽,频率响应带宽高,具有良好的性能。
关键词 放大器 自动增益控制一、引 言在信号检测处理过程中,经常需要对信号电平进行调整;微弱的电信号经长线传输后,需要进行适当的补偿和校正。
自动增益控制电路在解决上述问题时具有其独特的效果。
我们利用可控增益放大器(AD603)配以适当的外围电路,用反馈控制技术实现了自动增益控制的设计电路。
该电路可广泛用于仪器仪表检测及视频信号处理等领域。
二、AD603的性能特点AD603为单通道、低噪声、增益变化范围线性连续可调的可控增益放大器。
带宽90MHz时增益变化范围为-11dB～+31dB;带宽为9MHz时为9dB～51dB。
增益变化范围可进行控制。
共有三种模式:(1)5脚与7脚断开时,增益变化范围为9dB～51dB;(2)5脚与7脚短接时,增益变化范围为-11dB～+31dB;(3)5脚与7脚之间接一电阻时,可使增益变化范围进行平移,例如5脚与7脚间接2115kΩ电阻时,增益变化范围为0dB～40dB。
其主要技术指标如下:信号输入电阻(3、4脚)100Ω峰值输入电压90MHz 峰值输出电压(R L≥500Ω)±3V 输出短路电流50mA 输出阻抗(f≤10MHz)2Ω增益控制精度(-015V≤V G≤+015V)±015dB增益控制输入电阻(1、2脚)50MΩ供电电压±5V(±5%)静态电流1215mA 值得注意的是:(1)在±5V电源供电时,最大信号输入为1Vrms(±114V峰—峰值);(2)信号输入阻抗为100Ω,在某些应用场合下,需要在输入端加一级缓冲器或预放大器用以阻抗匹配;(3)将两个AD603串联使用可扩展增益控制范围。
基于AD603和MC34063的AGC控制器的设计
㊀２０１８年㊀第３期仪表技术与传感器Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｓｅｎｓｏｒ２０１８㊀Ｎｏ．３㊀收稿日期：２０１７－０３－１４基于ＡＤ６０３和ＭＣ３４０６３的ＡＧＣ控制器的设计张天文（电子科技大学电子工程学院，四川成都㊀６１００５４）㊀㊀摘要：自动增益控制器（ＡＧＣ）广泛应用工业自动化控制领域，放大器时变增益使得控制的输出恒定具有切实应用价值，为使系统调节迅速，设计了一款基于ＡＧＣ芯片ＡＤ６０３和开关电源芯片ＭＣ３４０６３结合的ＡＧＣ控制器，巧妙利用ＭＣ３４０６３的稳定的基准电压和动态电压调节输出接入ＡＤ６０３增益控制端来控制放大增益，达到系统输出幅度恒定的目的；具有稳定，减少输入干扰的影响，调节迅速等优点㊂关键词：自动增益控制；ＡＧＣ；放大器；ＡＤ６０３；开关电源芯片；ＭＣ３４０６３中图分类号：ＴＮ７２㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００２－１８４１（２０１８）０２－０１８０－０３ＤｅｓｉｇｎｏｆＡＧＣＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＢａｓｅｄｏｎＡＤ６０３ａｎｄＭＣ３４０６３ＺＨＡＮＧＴｉａｎ⁃ｗｅｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｇａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ（ＡＧＣ）ｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｕｔｏｍａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｈｅｏｕｔｐｕｔｃｏｎｓｔａｎｔｃｏｎｔｒｏｌｏｆｖａｒｉａｂｌｅｇａｉｎａｍｐｌｉｆｉｅｒｈａｓｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅｆｏｒｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｏａｄｊｕｓｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｒａｐｉｄｌｙ，ａｄｅｓｉｇｎｂａｓｅｄｏｎＡＧＣｃｈｉｐＡＤ６０３ａｎｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｈｉｐＭＣ３４０６３ｗｉｔｈＡＧＣｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｍａｄｅ．ＭａｋｉｎｇｕｓｅｏｆＭＣ３４０６３ｓｔａｂｌｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖｏｌｔａｇｅａｎｄｄｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｏｕｔｐｕｔａｃｃｅｓｓＡＤ６０３ｇａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｔｅｒｍｉｎａｌｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｇａｉｎ，ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｃｏｎｓｔａｎｔａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｕｔｐｕｔｓｙｓｔｅｍｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｉｔｏｐｅｒａｔｅｓｓｔａｂｌｙ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｉｎｐｕｔｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅａｎｄｈａｖｉｎｇｒａｐｉｄａｄ⁃ｊｕｓｔｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍａｔｉｃｇａｉｎｃｏｎｔｒｏｌ；ＡＧＣ；ａｍｐｌｉｆｉｅｒ；ＡＤ６０３；ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｈｉｐ；ＭＣ３４０６３０㊀引言自动增益技术（ＡＧＣ）在工业自动化闭环控制领域广泛存在，在工业控制当中，往往需要时变增益放大器以适应生产需求，或使时变增益具有一定的规律性以确保控制输出幅值的稳定从而减少输入窜扰噪声信号的干扰㊂文献［１－５］均为ＡＧＣ技术在众多领域的应用㊂ＡＧＣ技术发展至今，其实现方法主要有以下几种：电子开关控制改变放大器反馈电阻阻值，该方式实现简单易行，但较难实现增益的连续性；数字电位器控制放大系数的改变，文献［２］采用，该方法微处理器Ａ／Ｄ采样运算处理传送指令给数字电位器的控制过程调节时间较长；利用晶体管特性改变电流放大系数，此方法巧妙利用晶体管直流特性改变自身阻值，文献［３］采用，但存在增益范围不够宽的缺点；利用电压控制放大倍数技术，如ＡＤ６０３芯片，此技术简易可行，也可通过多级级联的方式进行增益范围的拓宽㊂１㊀系统工作框图系统采用ＡＤ６０３作为核心控件，辅之以开关电源芯片ＭＣ３４０６３采集控制器的输出，通过ＭＣ３４０６３输出电压传递给ＡＤ６０３的电压控制端，从而改变放大增益㊂系统工作框图如图１所示㊂图１㊀系统工作框图该闭环控制系统中，ＭＣ３４０６３电路作为其反馈环节，动态采集系统输出信号的幅值，通过调节内部信号的占空比输出电压进而控制ＡＤ６０３的放大增益㊂图中反馈环节可替换成微处理器，微处理器通过Ａ／Ｄ采集输出电压幅值，传递到微处理器芯片中进行信号处理，进而通过Ｄ／Ａ输出控制电压反馈到整个系统的输入端，但这种方法过于繁杂，由于数字芯片上升与下降建立时间较长，影响整个系统的响应速度，并且对信号处理的算法要求比较高㊂创新利用广泛应用在电源技术中的开关电源芯片进行动态调节，全部属于模拟电路，运行速度明显具有一定的优势，并且开㊀㊀㊀㊀㊀第２期张天文：基于ＡＤ６０３和ＭＣ３４０６３的ＡＧＣ控制器的设计１８１㊀㊀发成本较低有利于工业控制领域推广㊂２㊀ＡＤ６０３ＡＤ６０３是一款具有程控增益的芯片，低噪声，其有３种工作模式，分别对应不同的增益范围，为使控制更加广泛，选择最大的带宽模式为９０ＭＨｚ㊂其增益用分贝数表示，放大增益受控制电压控制成２５ｍＶ／ｄＢ的线性关系，压摆率为２７５Ｖ／μｓ㊂正常工作时需要输入增益控制电压㊂其增益公式为Ｇ＝４０ＶＧ＋Ｇ０（１）式中：Ｇ为增益，ｄＢ；Ｇ０为增益起点，Ｇ０的大小由引脚连接方式决定㊂本设计电路将ＶＯＵＴ与ＦＤＢＫ短路，Ｇ０＝１０ｄＢ即为宽频带模式（９０ＭＨｚ宽频带），ＡＤ６０３的增益范围Ｇ为－１１．０９ ＋３１．０５ｄＢ，ＶＧ在－５００ ５００ｍＶ范围时呈线性范围，此增益控制电压ＶＧ由ＭＣ３４０６３输出控制㊂ＡＤ６０３输入信号幅度ＵＩＮＰɤ１．４Ｖ，实际的工控领域往往输入加干扰总和大于１．４Ｖ，若直接将此信号加入系统，失真较大并且长时间工作会损坏ＡＤ６０３，因此必须在之前加一个输入缓冲和衰减电路㊂３㊀ＭＣ３４０６３ＭＣ３４０６３是一款单片双极性集成电路，普遍应用于ＤＣ－ＤＣ变换器控制领域，价格便宜，在开关电源领域应用十分广泛，它能使用最少的外围元件实现开关式的升压㊁降压，工作频率０．１ １００ｋＨｚ，工作基本原理见文献［５］㊂传统的ＡＧＣ控制器构成闭环控制系统，一般需要对系统输出进行Ａ／Ｄ采样，之后将数据传送到单片机或计算机进行算法数据处理，评判产生执行信号Ｄ／Ａ输出使得执行机构执行，在此反馈过程中，经过采样㊁算法处理和执行，明显消耗过多的时间，并且对于部分复杂的控制信号，算法数据处理要求较高，需要使用专门的ＤＳＰ芯片，成本较高㊂因此采用单一的模拟电子电路实现闭环控制系统效率更高，成本更低㊂受ＭＣ３４０６３降压电路工作方式启发，通过利用ＭＣ３４０６３动态调节输出电压特性，实现ＡＤ６０３增益控制电压的改变，是一种新的设计思路，并且实验验证切实可行，并且比程控方式更加简易迅速㊂图２为ＭＣ３４０６３降压电路㊂如图２所示，输入为＋１２Ｖ，输出为＋５Ｖ，５脚对地基准电压为＋１．２５Ｖ，５脚对地接电阻Ｒ１＝１．２ｋΩ，将输出和５脚之间接Ｒ２＝３．６ｋΩ，根据电阻分压比，那么输出则被钳制在＋５Ｖ，这样便实现了稳压输出㊂应用图２㊀ＭＣ３４０６３降压电路在ＡＧＣ控制领域，则可把ＭＣ３４０６３输出接控制器增益控制端，输入接控制器输出端㊂根据其工作原理，ＭＣ３４０６３采集ＡＧＣ控制器输出传输到５脚，其内部动态调节ＰＷＭ占空比，动态改变ＡＤ６０３增益控制电压，并且能够规避系统的干扰，实现类似ＰＩＤ算法的功能时刻动态调节，从而取代算法数据处理机构，简单而有效，对工业自动化控制领域具有一定的借鉴意义㊂４㊀系统硬件电路图图３为系统硬件电路图，该系统主要分为输入缓冲衰减电路㊁ＡＤ６０３自动增益放大器㊁输出幅度检测器和ＭＣ３４０６３反馈电路㊂４．１㊀输入缓冲衰减电路由于ＡＤ６０３输入信号幅度ＶＩＮＰɤ１．４Ｖ，采用４个二极管钳位，根据二极管的单向导电性和硅的正向导通压降约为０．７Ｖ的特性，对输入特性进行限幅，满足了ＡＤ６０３的输入电压要求，跟随器起到隔离芯片的作用㊂如图３中的①部分㊂４．２㊀ＡＤ６０３自动增益放大器ＡＤ６０３的３脚为信号输入端，２和４脚对地接Ｒ４＝０㊁Ｒ５＝０的电阻使工作更加稳定㊂５和７脚相连接输出，即ＡＧＣ控制器的系统输出㊂１脚为增益控制电压ＶＧ端，此控制电压接到了ＭＣ３４０６３的输出端，ＭＣ３４０６３根据系统的输出产生相对应的增益控制电压ＶＧ㊂４．３㊀输出幅度检测器由于工业控制领域，信号的形式只有直流的形式，交流信号也占有一定的比例，对于直流信号的控制可直接把系统输出传送给ＭＣ３４０６３处理，但是对于交流信号必须要检测其幅值，因此设计如图３中③部分的电路㊂常见的幅度检测器，如二极管整流桥，但只适用于输入电压远远大于二极管导通压降的情况，在ＡＧＣ控制中，系统中信号往往是低压，所以不能使用，那么设计一款能够避免二极管导通压降的幅度检测器是十分有必要的㊂该幅度检测器通过二极管Ｄ６㊁Ｄ７在图３㊀系统硬件电路图正负周期工作方式，巧妙避免其导通压降㊂在Ｍｕｌｔｉ⁃ｓｉｍ中进行电路仿真，得到幅值检测仿真图形如图４所示㊂经过ＲＣ充电便得到具有一定关系的直流电压值，图３中Ｒ１３㊁Ｒ１４中间结点电压为Ｕｆ，则其表达式为Ｕｆ＝２πＵＩＮＰ（２）式中ＵＩＮＰ为输入幅值，Ｖ㊂图４㊀幅度检测仿真图４．４㊀ＭＣ３４０６３反馈电路Ｒ１３㊁Ｒ１４中间结点电压Ｕｆ经过一个同向放大器和一个加法器适当运算，接入ＭＣ３４０６３的５脚，此时被钳制在５Ｖ，反推则Ｕｆ＝１Ｖ，那么就能够动态维持ＡＧＣ控制器系统输出电压幅值的稳定㊂当系统输入不稳定或有噪声干扰时，ＭＣ３４０６３根据幅值检测结果动态改变输出电压值从而改变增益控制电压ＶＧ㊂如图３中下半部分，２脚输出电压经过开关式和特定的肖特基二极管充放电，适当衰减分压传递给ＡＤ６０３的１脚，这样便实现放大增益的自动调节，成功实现开关电源技术在自动控制增益领域的应用㊂５㊀系统运行结果实验设置是系统若输入直流信号，则输出恒定为＋１Ｖ的直流；若输入交流信号，则输出幅值恒定为＋１Ｖ的交流信号㊂实验中，进行２种输入方式的测试和验证，均满足设计要求㊂表１为输入直流信号部分实验数据，实验中ＡＧＣ控制器输入接稳压源，不断调节输入电压㊂表１㊀直流控制信号部分实验数据Ｖ控制器输入接ＵＴＧ９００２Ｃ信号发生器，不断调节输入正弦波幅值，输出接入示波器观察波形㊂观察发现，无论输入幅值变大变小，示波器波形（下转第１８８页）化度的增加使油水电阻值分布离散性更大，更容易区分油相和水相，但为了在相同流量㊁相同含水率和不同矿化度条件下具有一致的持水率检测结果，应该根据不同的矿化度选择相应的阈值㊂参考文献：［１］㊀ＬＩＵＷＸ，ＪＩＮＮＤ，ＨＡＮＹＦ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｓａｎｄｓａｌｉｎｉｔｙｏｎｗａｔｅｒｈｏｌｄｕｐｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｏｉｌ⁃ｗａｔｅｒｔｗｏ⁃ｐｈａｓｅｆｌｏｗｕｓｉｎｇａｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，２０１６，９３：５０３－５１４．［２］㊀魏勇，余厚全，刘国权，等．电磁波持水率探测器的实验研究［Ｊ］．石油天然气学报，２０１３，３５（１）：１０４－１０９．［３］㊀张国军，申龙涉，齐瑞，等．原油含水率测量技术现状与发展［Ｊ］．当代化工，２０１２，４１（１）：５９－６２．［４］㊀仲崇权，兰敬辉，杨素英．一种消除分布电容影响的电阻测量方法［Ｊ］．大连理工大学学报，２００３，４３（３）：３７２－３７６．［５］㊀ＷＡＮＧＫＮ，ＺＨＡＯＨ，ＷＡＮＧＷ．ＤｅｓｉｇｎｏｆａｂｉｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＡＤ５９３３［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＭｅ⁃ｃｈａｎｉｃｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１３，２１１０（２３９）：３９２－３９６．［６］㊀ＬＩＡＯＱ，ＦＡＮＷＤ，ＷＵＪ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎ⁃ｔｅｎｔｏｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｏｉｌｄｅｔｅｃｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＡＤ５９３３［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１３，２６６８（４０１）：１１２９－１１３４．［７］㊀ＭＯＨＤＡＭＹ．ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｎＡＤ５９３３－ｂａｓｅｄｉｍｐｅｄ⁃ａｎｃｅｍｅｔｅｒｐｒｏｔｏｔｙｐｅｆｏｒｉｍｐｅｄｉｍｅｔｒｉｃｓｅｎｓｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｄｉａＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１６（２０）：５６－５９．［８］㊀ＭＡＲＧＯＣ，ＫＡＴＲＩＢＪ，ＮＡＤＩＭ，ｅｔａｌ．Ａｆｏｕｒ⁃ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｍｐｅｄａｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｕ⁃ｓｉｎｇｔｈｅＡＤ５９３３ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｃｈｉｐ［Ｊ］．ＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌＭｅａｓ⁃ｕｒｅｍｅｎｔ，２０１３，３４（４）：３９１－３９３．［９］㊀傅元，吴然，韩吉声．ＡＤ５９３３测量水电导率电路设计中的若干问题［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０１１（７）：６３－６５．［１０］㊀崔传金，郭志强，赵楠，等．用ＡＤ５９３３实现电导率测量的研究［Ｊ］．电工程技术，２００８，３７（４）：４４－４７．［１１］㊀李静，陈世利，勒世久．基于ＡＤ５９３３的阻抗分析仪的设计和实现［Ｊ］．现代科学仪器，２００９（２）：２８－３１．［１２］㊀黎步银，黄兆祥，幸会，等．基于ＡＤ５９３３的阻抗频谱测试系统设计与实现［Ｊ］．微计算机信息，２００８，２４（１０－２）：２８８－２９０．［１３］㊀江杰，周宝朕．基于频率法的油水界面检测装置设计［Ｊ］．工业仪表与自动化装置，２０１５（５）：５２－５４．［１４］㊀赵秋明，许丰灵，肖龙．基于ＳＴＭ３２的便携式阻抗测量装置的设计［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０１６（１）：３３－３６．［１５］㊀李文强，黄刚，杨录．大量程全自动阻抗测量仪研究［Ｊ］．仪器仪表学报，２０１４，３５（４）：８５９－８６５．作者简介：文荣辉（１９９４ ），硕士研究生，主要研究方向为油气信号检测方法与仪器研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：５２３８３５７３３＠ｑｑ．ｃｏｍ通讯作者：余厚全（１９５８ ），教授，博士，主要研究方向为电子信息系统，石油地球物理仪器，信号与信息处理㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：４１４１４５１５＠ｑｑ．ｃｏｍ（上接第１８２页）基本不变，读出示波器波形幅值，填入表２㊂表２㊀交流控制信号部分实验数据Ｖ工业自动控制领域ＡＧＣ控制器应用十分广泛，实验验证设计的ＡＧＣ控制器有效，符合设计要求㊂提出开关电源芯片在控制领域的新应用，由于内部调节ＰＷＭ占空比的速度较快，能够替代传统的程控ＡＧＣ控制器，其中ＭＣ３４０６３也可用其他开关电源芯片替代，具有普遍适用性，设计简单，成本低，有重要的实用价值㊂参考文献：［１］㊀刘小康，彭东林，等．自动增益控制技术在时栅位移传感器信号处理中的应用．仪器仪表学报，２００５，２６（５）：５３０－５３４．［２］㊀王秀彦，宋吟蔚．数字式自动增益放大电路．仪表技术与传感器，２００８，（８）：７５－８０．［３］㊀王永龙，杨卫．基于自动增益控制的声信号处理电路．仪表技术与传感器，２００７（１２）：４２－４３．［４］㊀许会，高阳．基于ＡＤ６０３的时变增益控制系统设计．现代电子技术，２０１３，３６（５）：９９－１０３．［５］㊀贾晓洪，王民钢．线性自动增益控制技术在数字信号处理技术中的应用．弹箭与制导学报，２００５，２３（９）：４－７．［６］㊀周胜海，王栋臣．可变增益放大器的实现方法．仪表技术与传感器，２００１（７）：３２－３４．作者简介：张天文（１９９４ ），硕士研究生，主要研究领域为应用电子技术，电路与系统㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｔｗｓｃｉｅｎｃｅ＠１６３．ｃｏｍ。
AD603两级增益放大器
电压跟随器作用：为了匹配功率或者阻抗采用的方法。
比如输入信号虽然幅度够，但是带负载能力差，为了能有效驱动负载，就得加一级跟随。
这个跟随也用来隔离后级对前级造成的干扰。
用作跟随器的运放的选择与跟随器的作用，网上找了一下，转述至如下：
集成放应具有以下特点：
集成运放是个双端输入、单端输出、具有高差模放大倍数、高输入电阻、低输出电阻、能较好地抑制温度漂移的差动放大电路。而电压跟随器要求，从字面了解，是个电压复制，但隔离影响的器件，集成运放正具有高输入电阻、低输出电阻的用于电压跟随器所需的最大用点，当然抑制温度漂也是个很好的优点。
这几天用AD603做了一个两级增益放大器，有一点小感触，把自己总结的东西拿出来晒晒，大家分享。
将AD603配置在模式一：增益在- 11～+ 30dB时的带宽为90MHz ,下面说一点感触最深的东西，我是按照经典电路搭接的，电路原理图见附件。电路做完后就开始测试，先测衰减性能，基本是按照要求的倍数衰减的，我说基本是因为有以下几方面的原因：1.选用的C8051f020单片机内部自带DA/AD转换模块，使用内部基准源作为基准，实际使用时发现内部的基准源并不很稳定理论输出电压为2.5V，实际使用时输出为电压为2.44V，有些摆动，结果导致DAC0输出的控制电压Vgpos有波动，而此电压直接影响到增益；2.由于电路是由多个模块组成的，结果测试时发现各模块地对地之间有些压降，大约为10mv，导致Vgpos对低电压有波动，这也让我明白，电路精简的重要性，庞大的系统本身也会带来不稳定因素的增加；3.Vgneg控制端电压是由分压电阻分压后得到的，电阻选择的精度不够，有一些温漂，导致此端控制电压也有微小波动，故而整体增益控制精度不够。不确定因素多，因此要用压控增益放大器AD603实现精确增益控制，有些困难。
ad603工作原理
AD603工作原理简介AD603是一款高性能、低功耗、低噪声的可编程增益放大器。
它是由Analog Devices公司设计和生产的，广泛应用于无线通信、雷达、医疗设备等领域。
AD603的工作原理基于可变增益放大器（VGA）的原理，通过控制增益来调节输入信号的幅度。
AD603的组成部分AD603由多个关键组件组成，包括可编程增益放大器、控制电路、输入/输出接口等。
可编程增益放大器可编程增益放大器是AD603的核心部件，它负责放大输入信号并提供可调的增益。
该放大器由多级差分放大器和可编程电阻网络组成。
差分放大器是一种常见的放大器电路，它通过将输入信号分为两个相位相反的信号进行放大，从而提高放大器的增益和抗干扰能力。
AD603中的差分放大器采用了高精度的运算放大器和电流镜电路，以实现高增益和低功耗。
可编程电阻网络用于调节放大器的增益。
它由一系列有源和无源元件组成，通过改变电阻值来改变放大器的增益。
AD603中的可编程电阻网络通常由开关和电阻阵列构成，可以通过控制电路来选择不同的电阻组合，从而实现不同的增益。
控制电路控制电路用于控制AD603的工作模式和增益。
它由多个模块组成，包括电流源、比较器、计数器等。
电流源用于为AD603的差分放大器提供稳定的工作电流，以保证放大器的线性度和稳定性。
比较器用于将输入信号与参考电压进行比较，以判断输入信号的幅度。
比较器通常采用高速运算放大器构成，可以快速响应输入信号的变化。
计数器用于记录输入信号的幅度，并根据设定的增益范围和步进值来调节可编程电阻网络。
计数器通常由数字逻辑电路实现，可以实现快速、精确的增益调节。
输入/输出接口AD603的输入/输出接口用于连接外部信号源和目标设备。
它通常包括输入端口、输出端口、电源接口等。
输入端口用于接收外部信号源提供的输入信号。
AD603的输入端口通常支持不同的信号类型，如差分信号、单端信号等。
输出端口用于输出放大后的信号。
AD603的输出端口通常具有低输出阻抗和高驱动能力，以便连接到后级设备，如滤波器、模数转换器等。
基于AD603数控高增益宽带放大器的设计
基于AD603数控高增益宽带放大器的设计摘要：提出了一种采用数控方式的高增益、宽带宽放大器。
采用多个放大器直接耦合级联的方式，有效改善了放大器的低频特性，提高了放大增益范围；数控增益自动稳定技术，有效带宽内提高了增益稳定性；多个放大器增益统一控制电压，降低了增益控制难度，使控制电压与放大增益成线性关系，有利于数控调节增益变化；A VR 单片机作为数控单元，键盘输入预置、调节增益，液晶显示，使放大器的操作简单快捷；数控联动开关技术，设计了两级或三级放大的切换功能，使放大器的应用更加灵活。
关键词：增益数控调节；增益自动控制；多级放大；直接耦合中图分类号：TN722文献标识码：A文章编号：1672－9870（2010）01-0082-03收稿日期：2009-11-28作者简介：唐雁峰（1980-），男，博士研究生，讲师，主要从事光通信发射技术，模拟电子技术研究。
唐雁峰，李洪祚，李锐（长春理工大学电子信息工程学院，长春130022）Design of Numeric Control ，High-Gain and WideBandwidth Amplifier Based on AD603TANG Yanfeng ，LI Hongzuo ，LI Rui（School of Electronic and Information Engineering ，Changchun University of Science and Technology ，Changchun 130022）Abstract ：This paper proposes a high gain and wide bandwidth amplifiers with numerical approach.It is improved that the low-frequency characteristics and the range of gain refers to direct-coupling.The gain is controlled with numerical ap-proach ，which makes the gain stability.It is easy to control the gain of the multistage amplifier with adopting uniform gain control voltage.It is useful for numerical approach because of the linear between ontrol voltage and the gain.A VR microcon-troller is the heart of numerical unit.The gain is been preset and adjusted through keyboard.Most of index can be showed through LCD.NC linkage switching technology is used to switch between two or three multistage amplifier ，it is useful to enabling a more flexible application of the amplifier.Key words ：adjustment of gain with numeric control ；auto control of gain ；multistage amplifier ；direct-coupling随着电子技术、通信技术迅速发展，高增益宽带放大器在科研中的重要作用越来越突出。
程控增益放大器论文(AD603)
摘要本作品基于压控放大器设计，由前级放大模块、增益控制模块、后级功率放大模块、A/D(D/A)模块组成。
采用STC89c52单片机作为微控制器，以可编程增益放大器AD603为放大电路的核心，设计并制作了具有增益预置和程控等功能的宽带直流放大器及所使用的直流电源。
由AD603级联组成增益放大器，实现增益-20～60dB 范围内可按5dB步进调节或连续可调，且在0～9MHz通频带内增益起伏在1dB以下;互补三极管射级跟随高功率输出在50 负载上最大输出电压有效值Vo≥2V,波形无明显失真;功放输出信号经有效值检波后，通过10位A/D转换芯片，将模拟电压的有效值转换成数字信号，并送微控制器实现增益预置与显示。
作品通过实验完成，并制作成实物。
设计采用压控增益器件AD603，进行合理的级联和阻抗匹配，加入后级功率输出，并能进行预置和控制，稳定性好，可控范围大。
整个作品制作成本低、功耗小，除个别指标未能达到设计要求外，其它全部达到设计要求。
关键字：压控放大器； AD603 ；程控增益AbstractThis work is based on pressure controlled amplifiers, A former design amplifier module and gain control module, the power amplifier module, A/D (D/A) module, STC89c52 adopts single-chip microprocessor controller, with a programmable gain AD603 amplifier for amplifying circuit, the core of which is preset and gain the function such as programmed-control dc amplifier and use of broadband of dc power supply. By AD603 cascade composition gain amplifiers, realize gain - 20 ~ 60dB range according to 5dB step regulation or continuous adjustable, and in 0 ~ 9MHz bandpass within 1dB below; and gain in Complementary triode shot with high power output level 50 largest load voltage waveform 10V experiment.it V o RMS, without apparent distortion, The power output signal detection, the RMS by 10 A/D conversion chip TLC1549, simulation of the RMS voltage conversion into digital signals, and realize gain preset with micro-controller.Through experiments, and complete works into real. Design using pressure control, reasonable AD603 device gain the impedance matching, and join the power output, and preset and control, good stability, controllable scope. The work of low cost, low consumption, in addition to the individual indexes to meet the design requirements, all other to meet the design requirements.Key words: Pressure controlled amplifiers；AD603 ；program-controlled gain目录Abstract (1)1 绪论 (2)1.1引言 (3)1.2直流宽带放大器概述 (4)1.3直流宽带放大器的应用 (5)1.4设计要求 (6)1.5完成设计的方法 (7)2 系统方案设计 (8)2.1直流宽带放大器基本原理 (9)2.2系统框图设计 (10)2.3主要模块选择与论证 (11)2.3.1程控增益放大方案 (12)2.3.2功率放大 (13)2.4理论分析与计算 (14)2.4.1带宽增益积 (15)2.4.2通频带内增益起伏控制 (16)2.4.3线性相位 (17)2.4.4抑制直流零点漂移 (18)2.4.5放大器稳定性 (19)3 硬件电路设计 (20)3.1 前级放大电路 (21)3.2. 程控增益放大电路 (22)3.3功率放大电路 (23)3.4 滤波电路 (24)4 软件系统设计 (25)4.1 STC89C51RC/RD+ 系列单片机简介 (26)4.2 stc89c52的定时/计数器编程的相关寄存器介绍 (27)4.2软件流程图 (28)5 结论 (29)6 参考文献 (30)第一章绪论1.1引言随着微电子技术的发展，人们迫切地要求能够远距离随时随地迅速而准确地传送多媒体信息。
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AGC 电路设计 为保证 AD9851 输出的信号经滤波网络后带内平坦，则需要增加一级 AGC 电路。AGC 电路
的其特点为：当输入信号较强时，自动将增益降低；当信号较弱时，又使其增益自动增高， 从而保证输出信号幅值的相对稳定。 本系统采用 AD603 构成 AGC 电路。AD603 为超低噪声、精密控制的可变增益放大器，最 大增益误差为 0.5dB，增益范围为-1.07dB 到+41.07dB（记为 0dB 到 40dB） ，其增益(dB)与 控制电压成线性关系。 因此可以通过控制电压来控制放大器的增益。 难点就是尽量滤出控制 电压的纹波及干扰， 因为芯片 AD603 对控制电压非常敏感， 微小的电压波动就能造成输出波 形上下起伏。所以采用这种方案屏蔽和抗干扰措施很重要。 AD603 内部利用负反馈技术来提高增益的准确度，而且内部的固定增益放大器不用处理 幅度大的信号，这样能减小失真。 AD603 的基本增益为：
Gain(dB) 32*VG 20
其中， VG 为差分输入电压（V） ， VG 的范围为-625Mv～+625mV。利用该芯片的特点，设计 AGC 电路如图 14 所示。
图 14 AD603 构成 AGC 路电压控制增益的原理图4 AD603内部结构图
AD603的基本增益可以用下式算出： Gain (dB) = 40 VG + 10 其中，VG是差分输入电压,单位是V，Gain是AD603的基本增益,单位是dB。 从此式可以 看出，以dB作单位的对数增益和电压之间是线性的关系。由此可以得出，只要单片机 进行简单的线性计算就可以控制对数增益，增益步进可以很准确的实现。但若要用放 大倍数来表示增益的话，则需将放大倍数经过复杂的对数运算转化为以 db为单位后再 去控制AD603的增益，这样在计算过程中就引入了较大的运算误差。
图 9 AD603 电压增益控制电路
可变增益放大电路
该电路由两级可变增益放大器 AD603 实现， 采用并联接法， 级间用大电容并 接小电容进行耦合， 兼顾高频和低频信号的通过。 为了避免信号对电源产生干扰， 信号线和电源线从电路板上下两层分开走线。具体电路图如下：
图 4 可变增益放大电路