AD603程控增益调整放大器
基于AD603的可控直流宽带放大器
２Ａ ６ ３ ． Ｄ ０ 放大 电路及 原理 Ａ ６３的放大 电路如上图 ２所示。Ａ ６ ３由无源 输入衰减 Ｄ０ Ｄ０ 器、增 益控制界面和 固定增益放大器三部分组成。从第 ３脚
输入的信号经衰减后 ，由固定增益放大器输出，衰减量是 由 加 在增益控制接 口的电压决定 。增益的调整与其 自身 电压值 无关，而仅 与其差值 Ｖ １ ｇ（ 脚和 ２脚的 电压差）有关 ，由于 控制电压 １ 脚和 ２脚 的输入 电阻高达 ５ Ｍ 因而输入 电流很 ０ Ｑ， 小，致使片 内控制 电路对提供增益控制电压的外 电路影响减 小。当第 ７ 和第 ５两管脚的连接不 同电阻时，其放大器的增 益 范围也不一样 ，当两脚短接 时，增益 为 ４ Ｖ ＋ ０ ｇ在 ０ ｇ １ ，Ｖ ５ ０Ｖ Ｏ ｍ ０ ｍ ￣５ Ｏ Ｖ时的增益范围在－ Ｏ Ｂ Ｏ Ｂ ｌ ｄ ￣３ ｄ ，本设计就应用
大倍数。该放 大器宽频 带、低噪声 、高增益、性能稳 定。 【 关键 词】宽带直流放 大器；Ａ ０ ；单片机 ；可控增益放 大器 Ｄ６ ３
【 中图分类号 】Ｔ ９ Ｎ４ ５ 【 文献标识码 】Ａ 【 文章编号】１０ — １ １２ １）４ ０ ３ — ２ ０ ８ １ ５（０ ００ — ０ ６ ０ Ａ ６ ３是 一种具有 程控增 益调整 功能 的芯片， Ｄ０ 它是美 国 Ａ Ｉ公司的专利产 品，是一个低 噪、９Ｍ ｚ Ｄ ０ Ｈ 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，
图 １ 系统 总体设计框架
（ ）放 大 电路工 作原 理 二 １Ａ６３ ．Ｄ０ 筒介
次性 能。 选用 Ａ ６ ３作为主放大器 ，两 片 Ａ ６ ３采用顺序级联形 Ｄ０ Ｄ０ 式， 充分发挥每一片 Ａ ６ ３的增益控 制功能。 Ｄ ０ Ｄ０ Ａ ６ ３的 ２脚对 地压降 固定 ，从而 １ 、２脚的 电压差 Ｖ ｇ受 １ 电压的控制。 脚 Ａ ６ ３的增益 可表 示为：Ｇ ｉ＝ ０・ ｇ ｌ 。由此可见，随着 １ Ｄ０ ａｎ４ Ｖ＋Ｏ 脚 电压 的增加，ｖ ｇ也增加，则 Ａ ６ ３的增益变大 ，相反 ，若 Ｄ０ ｉ 电压减小 ，Ｖ 也减小 ，则 Ａ ６ ３的增益变小，从而使两 脚 ｇ Ｄ０ 级 Ａ ６ ３的输出恒 定在某个信号强度上 。 Ｄ０ 两片 Ａ ６ ３ Ｄ ０ 采用顺序 级联模式有利于控制精度和信噪比 的提高。而顺序级联模式要求在放大信号时先启用第 一片 Ａ ６ ３的增益 ， Ｄ０ 用尽后再用第二片的增益。由 Ａ ６ ３的增益计 Ｄ０ 算公式 可知 ，当 Ｖ ｇ在－ ０ｍ ￣５ ＯＶ之 间时 ， ５０Ｖ Ｏｍ 其增益在一 ０ １～ ３ｄ ０ Ｂ范围 内变化 ， 则两片 Ａ ６ ３的 Ｖ Ｄ０ ｇ之间应有 １ Ｖ的 电压差， 在图 ２中可 见，即两 片 Ａ ６３的 ２脚之间有 １ Ｄ０ Ｖ的压 降。将第 片 Ａ ６ ３的增益范 围定为 － Ｏ ０ Ｂ Ｄ０ ｌ ￣３ｄ ，则相应 的 Ｖ ｇ为 ５ ０ Ｖ Ｏｍ ，而其 ２ 已固定在 ２ ，故 １ 的控制 电压应 ０ ｍ ￣５ Ｏ Ｖ 脚 Ｖ 脚 为 ｉ ～２ ５ 。第二片 Ａ ６ ３的增益范围也应定为一 Ｏ ０ Ｂ ．Ｖ ｖ Ｄ０ ｌ ￣３ｄ ， 则相应 的 Ｖ ｇ与第一 片 Ａ ６ ３相 同， Ｄ０ 而其 ２脚 已固定在 ３ ，故 Ｖ １ 的控制电压即应为 ２ ５Ｖ ． Ｖ 脚 ． ～３ ５ ，两片顺序级联后的总增
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。
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中文资料
AD603: 低噪声、90 MHz可变增益放大器Product DescriptionAD603是一款低噪声、电压控制型放大器，用于射频(RF)和中频(IF)自动增益控制(AGC)系统。
它提供精确的引脚可选增益，90 MHz带宽时增益范围为−11 dB至+31 dB，9 MHz带宽时增益范围为+9 dB 至+51 dB。
用一个外部电阻便可获得任何中间增益范围。
折合到输入的噪声谱密度仅为1.3 nV/√Hz，采用推荐的±5 V电源时功耗为125mW。
增益以dB为线性，经过精密校准，而且不随温度和电源电压而变化。
增益由高阻抗(50 MΩ)、低偏置(200 nA)差分输入控制；比例因子为25 mV/dB，仅需1 V增益控制电压便可获得中间40 dB的增益范围。
无论选择何种范围，均提供1 dB的超量程和欠量程。
对于40 dB变化，增益控制响应时间不到1 μs。
差分增益控制接口允许使用差分或单端正或单端负控制电压。
可将数个这种放大器级联起来，由其增益控制增益偏置以优化系统信噪比(SNR)。
AD603可以驱动低至100 Ω的负载阻抗，且失真较低。
对于采用5 pF 分流的500 Ω负载，10 MHz、±1 V正弦输出的总谐波失真典型值为-60 dBc。
进入500 Ω负载的额定峰值输出最小值为±2.5 V。
AD603采用专有的专利电路结构X-AMP®。
X-AMP含有0 dB至-42.14 dB可变衰减器，后接固定增益放大器。
由于存在衰减器，放大器永远不必处理较大输入，并且可以用负反馈来定义其(固定)增益和动态性能。
衰减器具有经激光调整至±3%的100 Ω输入阻抗，并且包括一个7级R-2R梯形网络，由此获得6.021 dB的触点间衰减。
利用专有插值技术，可提供以dB为单位的线性连续增益控制功能。
AD603的工作温度范围为−40°C至+85°C。
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。
可控增益放大器AD603在超声探伤系统中的应用
・
应 用研 究 ・
图３ 实 际应 用 电 路
这 种工 作状 态 。
Ｂ Ｖ＊ ） 即在 较小 的控 制 电压 下 便可 获 得 信 噪 比） ， ／ ２， 差 但增 益控 制 电压 Ｖ 为 ｏ ０Ｖ， ｃ ｖｆ １
Ａ 较 高 的增 益 ， 总 增 益 是 单 片 ＡＤ ０ 的两 需 要精 度较 高 的Ｄ 转 换 器 和保 证控 制 电压 其 ６３ 倍 。 在并 联方 式 工 作 时其增 益 误差 是 顺序 Ｖ 不受 其它 信号 的 干扰 ， 则将 造 成增 益 的 但 ｃ 否 ２ Ａ ０ 在超 声接 收 电路 中的实 ． Ｄ６ ３ 控 制方 式 的两 倍 ， 出信造 币随着 增 益 的提 不稳 定 ， 而增加 放大 信号 的 噪声 。 输 从 际 应用
放大器AD603模块
放大器AD603模块目录1. 模块功能 (2)2. 工作原理 (2)3. 内部结构 (3)3.1 AD630运放芯片 (3)3.2 TLV5618 DAC芯片 ................................................................ 错误！未定义书签。
4. 放大器AD603电路原理图 (4)4.1放大器AD603模块原理图 (4)4.2放大器AD603模块印制版图（顶层） (5)4.3放大器AD603模块印制版图（底层） (5)4.4放大器AD603模块印制版图（丝印层顶层） (5)4.5放大器AD603模块印制版图（丝印层底层） (5)5. 参考文献 (6)6. 使用方法 (6)7. 测试数据和截图 (7)8. 其他 (7)1. 模块功能AD603是一种具有程控增益调整功能的芯片,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。
它提供精确的、可由管脚选择的增益，它的增益是线性变化的,且在温度和电源电压变化时有很高的稳定性,增益变化的范围40dB，增益控制转换比例25mV/dB，响应速度为40dB，变化范围所需时间小于1μs。
AD603内部包含一个七级R-2R梯形网络组成的0dB到-42.14dB的可变衰减器和一个固定增益的放大器，此固定增益放大器的增益可通过外接不同反馈网络的方式改变,以选择AD603不同的增益变化范围。
增益在-11～+30dB时的带宽为90Mhz，增益在+9～+41dB时具有9MHz带宽。
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。
2. 工作原理AD603内部结构图如图2.1.1所示。
AD603由一个可通过外部反馈电路设置固定增益GF（31.07~51.07）的放大器、0~-42.14dB的宽带压控精密无源衰减器和40dB/V的线性增益控制电路构成。
基于AD603程控增益大功率宽带直流放大器的设计
放 大 器 具 有 增 益 可 程 控 、 率 高 、 带 宽 、 宽 可选 择 等 特 点 。输 入 级 采 用 两 级 ＡＤ ０ 功 频 带 ６ ３级 联 ， 提 高 增 益 控 制 范 围 ； 间 级 采 以 中 用 分 立 元 件 制 作 了高 输 出功 率 放 大 器 ， 出级 设 计 了 两 路 通 频 带 分别 为 Ｏ ５Ｍ Ｈｚ以及 ０ １ 输 ～ ～ ０ ＭＨｚ的 低 通 滤 波 器 实 现 带 宽 的可 预 置 ， 过 ５ 单 片 机 可 以对 放 大 器 增 益 和 带 宽 进 行 控 制 。此 外 对 提 高 直 流 放 大 器 的 各 种 性 能 指 标 提 出 了 多 种 具 体 措 通 １ 施 ， 自动 化 要求 较 高 的 系 统 中 具有 很 好 的 实 用性 。 在 关 键 词 ：Ａ ６ ３ ２ ２ １ ； 控 增 益 ； 带 直 流 放 大 器 Ｄ ０ ；Ｎ ２ ９ 程 宽 中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ． Ｎ７ ２ １ 文 献标ｇ ａ ｅ ｎ ＡＤ６ ３ ｐｒ ｇ ａ ｍ ａ ｌ － ａ ｎ ０ ｏｒｍ ｂ ｅｇ ｉ ｈ ｇ — ｗｅ ｒ ａ ｂ ｎ ｉ ｈ ｐｏ ｒ ｂ ｏ ｄ ａ ｄ ＤＣ ｍ ｐ ｉｉ ｒ ａ ｌｆ ｅ
Ｄｕ Ｙｕ ｌ Ｊａ ｇ Ｘｕ ｆｉ Ｍ ｅ ｉｇ ａ Ｃｈ ｎ Ｚｌ ｎ ｅｉ ｎ ｉｎ ｅｅ ｉ ｎ ｔｏ Ｍ ｅ ｉ ｇ ｏ （ ｏｌｇ ｆＥｌｃｒｎｃ ｉｎ ｅａ ｄＥｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｎａｊｎ ｉｅｓｔ ｆ ｓｓａ ｄＴｅｅｏ ｎｃ ｔ ｎ ， ｎｉｇ ２ ０ ４ ，Ｃｈｎ ） Ｃ ｌ ｅｏ ｅ ｔｏ ｉｓＳｃ ｃ ｎ ｇｎ ｅｉ ， ｎ ｉｇ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｔ ｎ ｌｅ ｍｕ ｉａｉ ｓ Ｎａ ｊ １ ０ ６ ｅ ｅ ｎ ｙ Ｐｏ ｏ ｎ ｉａ
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。
基于AD603的程控放大器
本科课程设计题目：宽带程控放大器姓名卢少林学号2008130330院（系）物理与信息科学学院电子系专业、年级电子信息科学与技术 2008级指导教师朱晋二○一一年十月概要本设计是采用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，宽带直流放大器，程控放大器，高增益放大器系统方案框图设计原理：本设计采用模块化组合而成，共有十个模块，各模块的分析如下所示，采用模块分析的原因是便于检测，容易对系统进行进一步的改进与研究。
小信号（10MHz ，50mV ）从函数发生器进入信号输入，经衰减50倍后被送入AD603进行放大处理，然后送入AD811功率放大外加20欧姆的负载电阻，AD603的放大倍数由单片机AT89S52芯片经过D/A 模数转换模块，控制电压转换模块控制，放大倍数有键盘输入，并在1602液晶上显示出来，函数信号发生器输出的信号和系统输出信号分别通过峰值检波电路，将信号的峰值读入单片机中，并在1602液晶上显示出来，以便于验证实验的正确性。
信号输入衰减电路由于函数信号发生器产生的小信号经过信号线输出到电路输入端的过程中，由于环境干扰可能导致干扰信号的幅度较输入信号的幅度还大，从而导致程控放大器不能正常工作，因此本实验增加了高宽带的衰减电路，衰减幅度是50倍，使函数信号发生器产生较大的信号，经过衰减电路进入系统中，能够有效的减小干扰而使程控放大器正常工作。
本实验采用OPA642芯片作为衰减电路的核心，OPA642具有高宽带，抗干扰能力强等优点，能够很好保证电路的性能指标。
自动增益控制放大器电路设计
自动增益控制放大器电路设计作者：赛前辅导教师：摘要系统由变增益放大电路，峰值检测电路，AD转换电路，控制电路组成。
可变增益电路部份以AD603为核心，信号经AD603后，经峰值检测电路检测电压峰值、以ADC0809进行AD转换。
再将信号传至AT89S52，AT89S52产生PWM波控制AD603的放大倍数。
从而实现可变增作用。
AbstractSystem consists of variable gain amplifier, peak detector circuit, AD converter circuit, control circuit. AD603 variable gain circuit section to the core, the signal by the AD603, after the peak detection circuit detects the peak voltage to the AD converter ADC0809. Then the signal transmitted AT89S52, AT89S52 generate PWM wave control AD603 magnification. Increasing role in achieving variable.一、系统方案论证与比较可变增益放大器选择方案一：利用放大器和场效应管一路组成的电路实现自动增益控制。
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组成压随器，作为输入级。
由运放A2组成反向放大器，其增益由场效应管的源极和漏极之间的电阻决定。
输出电压通过整流电路和滤波电路形成压控电压，加到场效应管的栅极，当压控电压发生转变时，源极和漏极之间的电阻亦发生转变，因此放大器的放大倍数也发生转变，因此当音频信号强时自动减小放大器的倍数，信号弱时自动增大放大器的倍数，从而实现音量的自动调节，达到自动增益控制的目的。
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。
程控高增益选频放大器设计
第三十组：陈林辉、夏效禹、伍玉程控高增益选频放大器设计摘要：本系统以单片机和FPGA 为控制核心，实现了一个程控高增益选频放大器和衰减正弦波信号发生器。
放大器以一款压控增益放大器AD603为核心，增益步进1dB ，范围60dB~120dB 。
选频功能用*阶状态变量带通滤波器实现，中心频率步进为1Hz ，范围**Hz~**Hz ，通带宽度小于**Hz 。
在衰减正弦波发生器的实现中，通过控制D/A 转换器参考电压以改变信号包络，频率步进1Hz ，范围**Hz~**Hz ，并在幅度降至2mV 时声光报警。
另外，系统可以测试放大器输出幅度，测量误差小于**。
关键字：压控增益放大器 状态变量滤波器 一、 方案论证与选择 1、 选频功能实现方案方案一：采用并联LC 选频网络。
当输入信号频率等于其谐振频率时，网络 呈纯阻特性，输出信号幅度最大。
改变L 、C 即可改变谐振频率。
方案二：采用RC 选频网络。
如框图所示，它由基本放大电路和双T 形RC 带阻滤波负反馈网络构成。
改变RC 网络中的阻容参数可以调节谐振频率。
图1 RC 选频网络框图方案三：采用状态变量滤波器。
该滤波器电路的截止频率与Q 值由其中某些阻容值决定。
电流输出型DAC 可等效为阻值仅受输入数据控制的电阻，用此控制滤波器的截止频率和Q 值，可实现滤波器参数精确程控。
方案一、二可实现极窄通频带、高Q 值的选频特性，但难以实现中心频率以1Hz 为步进。
方案三中的状态变量滤波器若采用较高阶数，可满足对Q 值的要求，且可精确程控中心频率，ADC 位数决定调节范围，因此，我们选取方案三。
2、 衰减正弦波信号源设计方案方案一：利用模拟电路产生。
利用LC 振荡网络构成谐振电路，选择适当的 L 、C 值产生正弦波，再利用一阶RC 电路产生由初始值衰减的指数衰减信号，将2种信号叠加相乘，即可得到按指数规律衰减的正弦波输出信号。
方案二：利用数字方法产生。
分别送入两组数据进入2个D/A 转换器中，令第一个DAC 产生正弦波形，第二个DAC 产生按指数规律衰减的波形，并作为第一个DAC 的参考电压，相当于两信号相乘，由此获得衰减波形。
程控增益低噪声宽带直流放大器的设计
程控增益低噪声宽带直流放大器的设计作者：来源：《现代电子技术》2012年第03期摘要：介绍了程控增益低噪声宽带直流放大器的设计原理及流程。
采用低噪声增益可程控集成运算放大器AD603和高频三极管2N2219和2N2905等器件设计了程控增益低噪声宽带直流放大器，实现了输入电压有效值小于10mV，输出信号有效值最大可选10V，通频带为0～8MHz，增益可在0～50dB之间5dB的步进进行控制，最高增益达到53dB，且宽带内增益起伏远小于1dB的两级宽带直流低噪声放大器的设计。
关键词：低噪声；程控增益；功率放大；宽带直流放大器中图分类号：TN722-34文献标识码：A文章编号：1004-373X(2012)03-0188-03引言低噪声宽带直流放大器位于接收机前端，放大微弱信号是其主要作用，对于降低噪声干扰，提高整个接收机的性能起着至关重要的作用。
因此，低噪声宽带直流放大器一直是雷达、通信和电子对抗等电子系统中的关键部件，有着广泛的军用和民用价值Ⅲ。
本文介绍的宽带直流低噪声放大器，通频带为0～8MHz，增益可在0～50dB之间以5dB的步进进行控制，最高增益达到53dB，且宽带内增益起伏远小于1dB。
1总体设计方案该设计主要包含输入缓冲级、可控增益放大模块、功率放大输出模块以及单片机控制模块。
可控增益放大器负责信号放大并与单片机电路配合实现了增益控制。
后级功率输出模块进一步进行功率放大，得到较高的输出电压范围。
整体结构框图如图1所示。
2单元电路设计2.1输入缓冲级输入电压有效值小于10mV，当输入小信号时AD603的放大性能很差，所以在输入端采用AD4031构成输人缓冲级，对小信号输入信号进行一定放大，同时对后续的AGC调零。
2.2可控增益放大器单级AD603的电压增益可按以下公式计算：Gain(dB)＝40Vc+10式中v为差分输人电压。
可见，AD603的增益与其控制电压成线性关系，也就是说，只要用单片机控制D/A输出线性变化的控制电压，便可得到线性变化的电压增益输出。
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。
程控增益直流放大器
程控增益直流放大器设计报告学院：专业：队员：目录摘要 (3)1、设计任务与要求 (4)1.1、设计任务 (4)1.2、设计要求 (4)1.3、发挥部分 (4)2、系统方案论证 (4)3、系统设计与理论分析 (5)3.1、STC89C52单片机最小系统模块 (5)3.2、数模转换模块 (6)3.3、放大模块 (8)3.4、信号采集模块 (9)3.5、显示模块 (10)4、系统调试 (11)4.1、调试仪器仪表 (11)4.2、误差分析 (11)5、设计总结 (11)6、元件清单 (12)7、参考文献 (12)8、程序清单 (12)摘要本系统以STC89C52单片机最小系统为核心，用AD603作为差分放大器，以单片机控制DAC0832转换器和NE5532输出一线性变化的控制电压，在控制电压的控制下，信号通过AD603实现可编程放大，并能实现步进，差分放大后的信号通过OP07实现后级放大。
用单片机把控制电压变化的数字信号转换成放大增益并由1602液晶屏显示。
用ADC0804芯片采集输出电压转换成数字信号并送至单片机，单片机将信号转换成输出电压值并由1602液晶屏显示。
系统采用AD603实现前级放大，减小共模信号的影响，提高信号放大的可靠性。
关键字：STC89C52 AD603 可编程放大步进Summarythis system with STC89C52 SCM smallest system as the core, using AD603 as a differential amplifier, MCU control DAC0832 converter and NE5532 changes in a linear output control voltage, under the control of voltage control signal through the programmable amplifier AD603 implementation, and can achieve step by step, after differential signal after amplification by OP07 amplifier application. Using single chip microcomputer to control digital signal into a voltage change amplifier gain and the 1602 LCD display. By ADC0804 chip output voltage into a digital signal collected and sent to the MCU, MCU will output signal into voltage value and the 1602 LCD display. System level before is realized by using AD603 amplification, reduce the influence of common mode signal, to improve the reliability of signal amplification.Key words: STC89C52 AD603 programmable amplification step by step1、设计任务与要求1.1、设计任务在温度检测、力学实验、桥式电路中，输出的电信号往往极其微弱，通常为毫伏级，而环境共模干扰的幅度往往大于被测电信号，放大微弱的电信号是直流放大器的最基本性能。
程控增益放大器原理
程控增益放大器原理
程控增益放大器是一种能够调节放大倍数的放大器，其原理是通过改变控制电压，来实现对放大倍数的调节。
在程控增益放大器中，控制电压的变化会引起放大器的工作点变化，从而改变放大器的增益。
程控增益放大器通常由两个关键部分组成：放大单元和反馈网络。
放大单元负责提供基本的放大功能，而反馈网络通过控制电压来调节放大倍数。
在程控增益放大器中，放大单元可以使用不同的电子元器件实现，如晶体管、运放等。
反馈网络通常由电阻、电容等元件构成，通过连接到放大单元的输出端来实现对放大倍数的调节。
当控制电压为0时，反馈网络不起作用，放大器的增益由放大单元确定。
而当控制电压发生变化时，反馈网络开始起作用，通过改变反馈路径上的电阻或电容等元件的特性，来改变放大器的工作点，从而实现对放大倍数的调节。
通过控制电压的变化，程控增益放大器可以实现连续的放大倍数调节，从而适应不同的输入信号强度和需求。
这种放大器在许多应用中都非常有用，如音频放大器、通信系统中的前置放大器等。
总结起来，程控增益放大器通过调节控制电压来改变放大倍数，可以实现对放大器的灵活调节，并且能够适应不同的信号强度和需求。
这种放大器在许多电子设备中有广泛的应用。
增益可变运放AD603的原理及应用
山西电子技术2001年第3期应用实践增益可变运放AD 603的原理及应用杨世忠,邢丽娟(包头钢铁学院,内蒙古包头市014010) 摘 要:AD 603是一种低噪声、电压控制增益的新型运放,其传输带宽高达90M H Z ,增益最高可达51dB ,最低达211dB 。
详细描述AD 603内部结构,功能特点和工作原理,并给出具体应用。
关键词:运放 增益 带宽中图分类号:T P 342 文献标识码:A AD 603是AD 公司研制的一种新型的运算放大器,它不但具有低噪声影响,高频带宽度,稳定性能好的特点,还具有电压控制的可变增益功能。
这种可变增益功能是其它运放所不能比拟的。
特殊的性能使该集成芯片取代原来由众多器件搭成的增益调整电路。
本文详细介绍AD 603的结构,特性、功能及其原理,并利用一个传统增益调整电路与AD 603比较来说明该芯片的优势所在,最后给出一个应用实例。
1 AD 603的原理框图[1]其原理图如图1所示:图1 AD 603原理图 原理图中内部结构分成3个功能区:增益控制区;无源输入率减区;固定增益运放区。
下面依次分析各区的作用。
111 增益控制区AD 603采用电压控制增益的方式,图中差动输入口GPO S 和GN EG 之间的电压差V G 就是控制电压。
该差动输入口呈高输入阻抗(50M 8),低偏流电流(200nA )。
增益和电压的换算系数是25mV dB ,即若V G 的变化范围为1V ,增益的变化范围为40dB 。
差动输入口允许使用差动控制电压或单电压,正负均可。
即差动输入口GPO S 和GN EG 可同时接不同的控制电压或一端接地另一端接控制电压,控制电压可正可负。
112 无源输入率减区AD 603采用一种专用的电路拓扑结构—X 2AM P (X 2AM P 是AD 公司的一种商标),该结构由一个可从0dB 到242114dB 变化的率减器组成,这个率减器与固定增益运放区中的固定增益运放相连。
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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。
AD603由一个可通过外部反馈电路设置固定增益GF（31.07~51.07）的放大器、0~-42.14dB的宽带压控精密无源衰减器和40dB/V的线性增益控制电路构成。
图2 AD603内部结构图AD603利用了X-AMP由一个0~-42.14dB的可变衰减器及一个固定增益放大器构成。
其中，可变衰减器由一个七级R-2R梯形网络构成，每级的衰减量为6.02dB，可对输入信号提供0~-42.14dB的衰减。
X-AMP 结构的一个重要优点是优越的噪声特性，在1MHz宽带，最大不失真输出为1Vrms时，输出x信噪比为86.6dB。
连续控制下的输入增益控制计算AD603的简化原理框图如上图2所示，它由无源输入衰减器、增益控制界面和固定增益放大器三部分组成。
图中加在梯型网络输入端（VINP）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电压决定。
增益的调整与其自身电压值无关，而仅与其差值VG有关，由于控制电压GPOS/GNEG端的输入电阻高达50MΩ，因而输入电流很小，致使片内控制电路对提供增益控制电压的外电路影响减小。
以上特点很适合构成程控增益放大器。
图2中的“滑动臂”从左到右是可以连接移动的。
当VOUT和FDBK两管脚的连接不同时，其放大器的增益范围也不一样。
当脚5和脚7短接时，AD603的增益为40Vg+10，这时的增益范围在-10～30dB。
当脚5和脚7断开时，其增益为40Vg+30，这时的增益范围为10～50dB。
如果在5脚和7脚接上电阻，其增益范围将处于上述两者之间。
AD603的增益控制接口的输入阻抗很高，在多通道或级联应用中，一个控制电压可以驱动多个运放；同时，其增益控制接口还具有差分输入能力，设计时可根据信号电平和极性选择合适的控制方案。
（4）工作原理概述信号从精密无源梯形网络的输入短输入，对输入信号的衰减量由高阻（50兆欧）低偏流差分输入的增益控制电路的控制电压VG（VGPOS-VGNEG）决定，即由VG控制梯形网络的“滑动触点”至相应的“节点”处，可实现0~-42.14dB的衰减。
固定增益放大器的增益GF通过VOUT与FDBK端连接形式确定，当VOUT与FDBK端短路连接时，GF=31.07dB；当VOUT与FDBK之间开路时，GF=5.07dB；在OUT与FDBK之间外接意的电阻REXT，可将GF设置为31.07~51.07dB之间的任意值。
值得注意的是，在该模式下其增益精度有所降低，当外接电阻为2千欧左右时，增益误差最大。
若在VOUT与FDBK端连接一个电阻可获得一个稍高的增益，最大增益约为60dB。
超过Thr30℃时，OT端输出低电平（过热关闭信号）。
图9中 WARN信号及OT信号都输入微控制器uC中。
其温度特性与输出特性如图10示。
图9中的FANON为风扇开控制端,当此端口低电平时，不管温度是多少，风扇被打开（一般正常工作时，此端接Vdd）。
VT1可驱动12V直流无刷电机，工作电流可达250mA.（5）带风扇故障检测的风扇控制器带风扇故障检测的风扇控制器的工作原理如图11所示。
当温度超过阀值温度Thr时，比较器P1输出高电平，VT导通，风扇工作。
VT的集电极电流Ic通过检测电阻Rsen到地，在Rsen上端的电压Vsen=Ic*Rsen。
当电机正常时，Vsen电压大于P2的基准电压，P2输出高电平；当电机绕组断线（或VT 损坏），Vsen=0，P2的基准电压大于Vsen，P2输出低电平, 表示电机有故障（或VT损坏了），此信号一般送至uC。
计算机需要更高的控制精度中央处理器需要高达±1℃的精度测量技术才能使系统控制的温度精度由以往的±6℃提高到±3℃，这样也可缩小上下限控制温度范围，使中央处理器的工作性能更好。
这对于便携式计算机来说，上下限控制温度范围越小，不仅性能更好，而开动散热风扇所消耗的电能也越小，这点是十分重要的。
为了满足这个要求，各半导体器件公司纷纷推出各种新型风扇控制器，如AD公司开发的ADM1030/ADM 公司开发的LM86，MAXIM公司开发的MAX6654及MICROCHIP公司的TC652/653等，这些器件在70~100℃或60~100℃温度内远程温度测量精度都可达±1范围，满足Intel公司提出的要求，它们采用11位A/D 变换器，其分辨率可达0.125℃。
设计AD603的增益，可设置位三种形式。
模式一：将VOUT与FDBK短路，即为宽频带模式（90MHz宽频带），AD603的增益设置为-11.07dB~+31.07dB.模式二：VOUT与FDBK之间外接一个电阻REXT，FDBK与COMN端之间接一个5.6uF的电容频率补偿。
根据放大器的增益关系式，选取合适的REXT，可获得所需要的模式一与模式三之间的增益值。
当REXT=2.15千欧时，增益范围为-1~+41dB。
模式三：VOUT与FDBK之间开路，FDBK对COMN连接一个18uF的电容用于扩展频率响应，该模式为高增益模式，其增益范围为+8.92~+51.07dB，带宽为9MHz.在以上三种模式中，增益G（dB）与控制电压VG的关系曲线如图2所示。
当VG在-500mV~+500mV范围内以40dB/V（既25mV/dB）进行线性增益控制，增益G(dB)与控制电压VG之间的关系为：GdB）=40VG+Goi（i=1,2,3），其中VG=VGPOS-VGNEG（单位为伏特），Goi分别为三种不同模式的增益常量：GO1=10dB，GO2=10~30dB（由REXT决定，当REXT=2.15千欧时，GO2=20dB），GO3=30dB。
当VG<-500mV或VG>+500mV时，增益（dB）与控制电压VG之间不满足线性关系,当VG=-526mV时，Gmin(dB)=GF-42.14；VG=+526mV时，Gmax（dB）=GF。
高增益要求下AD603级联应用在要求高增益的场合，可采用两片或多片AD603级联的形式，级间通常采用电容耦合。
两片AD603级联时，总增益控制范围为84.28dB=(42.14*2).在级联应用中，有两种增益控制连接方式，即顺序控制方式和并联控制方式。
可根据实际应用情况选择，其选择取决于是要获得最高即时噪比还是优化增益误差波动。
顺序控制方式（优化S/N）两片AD603级联的顺序控制方式是将两片AD603的两个正增益控制输入端（GPOS）以并联形式由一个正电压VG（GPOS对地的电压）驱动，而两级的负增益控制输入端（GNEG）分别加一个稳定的电压，使VG1 和VG2满足2*0.526V的点位差是，则第一级的增益达到最大值是,第二级的增益才从最小值开始提高。
在顺序控制方式中，ISNR（即时信噪比）在增益控制范围内维持可能的最高水平。
并联控制方式两片AD603级联的控制方式是将两级的正增益控制输入端（GPOS）以并联的形式由一个正电压VG驱动，而两级的负增益控制输入端（GNEG）以并联形式接地或加一个稳定的电压，即VG1=VG2，于是两级的增益同步变化，并联控制方式在线性范围内的控制能力为80dB/V（40dB/V*2），即在较小的控制电压下便可获得较高的增益，其总增益是单片AD603的两倍。
但在并联方式工作时其增益误差是顺序控制方式的两倍，输出信造币随着增益的提高而线性降低。
低增益波动方式（最小增益误差方式）由于即使在增益温度状态下也存在一定的增益误差，且呈现周期性的纹波状态，若设置两片AD603级联时所对应的VG1和VG2间存在合适的电位差（约93.75mV），即可使两级的增益误差相互抵消，以实现在所需增益范围内总增益误差最小。
AGC实用电路AD603的原理可知，其增益控制VG若与输入信号成反比，便可实现AGC功能，获得AGV电路的增益控制电压，通常采用半波检测电路或RMS（有效值）电路。
本文结合实际应用给出了一种利用AD590与一只三极管等组成宽范围温度补偿的半波检测电路和两片AD603级联而构成的AGC实用电路，如图3所示。
宽范围温度补偿的半波检测电路由温度传感器AD590（典型值为1A）、Q、R2和CAV构成，基本原理为：在VOUT为正半周时Q截止，在VOUT为负半周时Q导通，流入CAV的平均电流Icav=Iad590-Iqc （温度在300K时，Iad590=300uA），当增益控制电压Vcav处于稳定状态时，在一个周期内Q中的整流电流的平均值必须与Iad590保持平衡，如果AD603的输出幅度太小以至于不满足改条件，则Vcav将迅速上升，引起增益提高，最终使Q充分导通。