程控放大器(ad603)
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。
可控增益放大器AD603在超声探伤系统中的应用
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应 用研 究 ・
图３ 实 际应 用 电 路
这 种工 作状 态 。
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AD600与AD603的应用简介
AD600与AD603的应用简介崔振威摘要:压控放大芯片具有增益与外加控制电压成比例关系的特点，很适合用于需要对信号的幅度进行程控的场合，并可以根据芯片的特点制作出性能优异的AGC电路，广泛用于信号的的动态压缩处理，信号的提取，稳幅等场合。
ADI公司出品有几款性能优异的VCA芯片，如AD600，602，603等，这里主要讨论AD600和AD603的一些典型使用方法。
AD600简介AD600引脚图如图1图1AD600内置两路放大单元，其增益（dB）与外加控制电压成线性关系，增益范围为0~+40dB（AD602为-10~+30dB），具有低噪声、低失真、高增益精度、宽频带的特点，广泛用于视频增益控制、高性能音频电路、RF/IF系统中的AGC电路以及信号测量等电路。
AD600的内部结构AD600的内部框图如图2所示：图2AD600内部有一固定增益放大器、0~—42.14dB的宽带压控无源精密衰减器和32dB/V的线性增益控制电路。
AD600采用了X-AMP结构，该结构组成部分为一0~—42.14dB的可变衰减器和一固定增益放大器。
其中可变衰减器由一7级R-2R梯形网络构成，每级的衰减梁为6.02dB，可对输入信号进行0~—42.14dB的衰减。
该结构最组要的的特点是噪声小，在1MHz带宽，最大不失真输出为1Vrms时，信噪比优于76dB（AD602、AD603为86dB）。
另外，AD600在100KHz~10MHz的通频带内增益起伏不大于0.5dB，具有控制精度高的特点。
外加信号从精密无源衰减网络的输入端输入，其衰减量由高阻低偏流差分输入的增益控制电路的控制电压VG（VGPOS—VGNEG）决定AD603简介AD603引脚图如图3图3AD603是ADI公司继AD600、AD602之后推出的新品，它的结构与AD600类似，同时使用更灵活。
它内部只有一路放大单元，区别于AD600、AD602的双路放大单元，它的的增益范围可通过改变外部电路来设定，具有三种工作模式，此外，它的增益与控制电压的关系也略有不同。
程控增益放大器AD603资料
AD603资料：选用方案三，采用集成可变增益放大器AD603作增益控制。
AD603是一款低噪声、精密控制的可变增益放大器，温度稳定性高，最大增益误差为0.5dB ，满足题目要求的精度，其增益（dB ）与控制电压（V ）成线性关系，因此可以很方便地使用D/A 输出电压控制放大器的增益。
1.3后级放大电路 由于AD603的最大输出电压较小，不能满足题目要求，所以前级放大信号需经过后级功率放大达到更高的输出有效值。
方案一: 使用集成电路芯片。
使用集成电路芯片电路简单、使用方便、性能稳定、有详细的文档说明。
可是题目要求输出10V 以上有效值,而在电子市场很难买到这样的芯片,而且很容易发生工作不稳定的情况。
方案二: 使用分立元件设计后级放大器。
使用分立元件设计困难,调试繁琐,可是却可以经过计算得到最合适的输入输出阻抗、放大倍数等参数,电阻电容可根据需要更换,在此时看来较集成电路灵活。
因此,我们决定自行设计后级放大器。
2.1电压控制增益的原理 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。
3.1.1输入缓冲和增益控制部分 如附图1所示，输入部分先用电阻分压衰减，再由低失真度电流反馈放大器AD8009放大，整体上还是一个跟随器，二极管可以保护输入到AD8009的电压峰峰值的不超过其极限。
增益控制部分采用AD603典型接法中通频带最宽的一种，如图3-1所示，通频带为90MHz ，增益为-10～+30dB,输入控制电压U 的范围为-0.5～+0.5V 。
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。
AD603
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当外接电阻 Ｒ Ｘ Ｅ Ｔ固定后可以从图 ３ 中查得最大增 控制 Ａ ６３ 益的不是加在 １ 两脚上的绝对电压， Ｄ０增 ２ 而
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
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程控放大器(ad603)
程控放大器(ad603)本设计由三个模块电路构成:前级放大电路(带AGC部分)、后级放大电路和单片机显示与控制模块。
在前级放大电路中,用宽带运算放大器AD603两级级联放大输入信号,输出放大一定倍数的电压,经过后级放大电路达到大于8V的有效值输出。
ADUC812的单片机显示、控制和数据处理模块除可以程控调节放大器的增益外,还可以实时显示输出电压有效值。
本设计采用高级压控增益器件,进行合理的级联和阻抗匹配,加入后级负反馈互补输出级,全面提高了增益带宽积和输出电压幅度。
应用单片机和数字信号处理技术对增益进行预置和控制,AGC稳定性好,可控范围大,完成了题目的所有基本和发挥要求。
方案论证与比较1.可控增益放大器部分方案一简单的放大电路可以由三极管搭接的放大电路实现,图1为分立元件放大器电路图。
为了满足增益60dB的要求,可以采用多级放大电路实现。
对电路输出用二极管检波产生反馈电压调节前级电路实现自动增益的调节。
本方案由于大量采用分立元件,如三极管等,电路比较复杂,工作点难于调整,尤其增益的定量调节非常困难。
此外,由于采用多级放大,电路稳定性差,容易产生自激现象。
方案二为了易于实现最大60dB增益的调节,可以采用D/A芯片AD7520的电阻权网络改变反馈电压进而控制电路增益。
又考虑到AD7520是一种廉价型的10位D/A转换芯片,其输出Vout=Dn×Vref/210,其中Dn为10位数字量输入的二进制值,可满足210=1024挡增益调节,满足题目的精度要求。
它由CMOS电流开关和梯形电阻网络构成,具有结构简单、精确度高、体积小、控制方便、外围布线简化等特点,故可以采用AD7520来实现信号的程控衰减。
但由于AD7520对输入参考电压Vref有一定幅度要求,为使输入信号在mV～V每一数量级都有较精确的增益,最好使信号在到达AD7520前经过一个适应性的幅度放大调整,再通过AD7520衰减后进行相应的后级放大,并使前后级增益积为1024,与AD7520的衰减分母抵消,即可实现程控放大。
基于AD603程控增益大功率宽带直流放大器的设计
本设计采用 [*R$[)#和#!位的 \(,*-g)^#^*-g)^#^" 单片机首先接收 键 盘 的 预 置 增 益 值"一 方 面 送 给 -D\ 显 示#另一方面通过一定的运算后输入#!位 \(,"产生控制 电压控制 ,\^"T自动调节增益值"输出所需的信号!
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好的实用性!
9! 总 体 设 计 方 案
本文设计的宽带直流放大器总体系统设计方案框图 如图#所示!
益的功率放大器"并将其配置为比例放大电路从 而实 现 稳 定的信号放大#后级输出部分采用%阶切比雪 夫 滤波 器设 计通频带分 别 为 "!) O+H和 "!#" O+H的 低 通 滤 波 器 "从 而 实 现 带 宽 的 预 置 功 能 !
! 作 者 简 介 !杜 月 林 !南 京 邮 电 大 学 讲 师 "博 士 研 究 生 !主 要 研 究 方 向 为 嵌 入 式 技 术 与 通 信 信 号 处 理 # ’ 基 金 项 目 !南 京 邮 电 大 学 青 蓝 计 划 %/d!"%"RR&资 助 项 目
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研究与开发
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基于AD603的直流宽带放大器设计
基于AD603的直流宽带放大器设计直流宽带放大器可以对宽频带、小信号、交直流信号进行高增益的放大，广泛应用于军事和医用设备等高科技领域上，具有很好的发展前景。
在很多信号采集系统中，经放大的信号可能会超过A/D转换的量程，所以必须根据信号的变化相应调整放大倍数，在自动化程度要求较高的场合，需要程控放大器的增益。
AD603是由美国ADI公司生产的压控放大器芯片，具有低噪声、宽频带、高增益精度（在通频带内增益起伏小于等于1dB）的特点。
压控输入端电阻高达50MΩ，在输入电流很小时，片内控制电路对提供增益控制电压的外电路影响较小，适于实现程控增益调节。
故该系统选择AD603为核心实现高增益、低噪声的程控直流宽带放大器。
1系统设计1.1技术指标输入电阻Ri≥50Ω；输入电压有效值Ui≤10mV;带宽0～10MHz,0～9MHz范围内，增益起伏小于等于1dB;程控增益40dB和60dB,以5dB步进；在60dB放大，带载50Ω时，最大输出10V,且无明显失真。
1.2总体设计宽带直流放大器的实现原理框图如图1所示。
该系统主要由宽带运放级联组成，输入信号经由AD603及外围电路构成的放大网络输出，输出增益为36.5dB,带宽15.6M,再由AD811放大，两级可实现40dB增益，在0～10MHz范围内无明显失真。
经AD811放大电路放大的信号再经过AD829实现60dB增益，输出电压有效值10V,信号经过AD829之后进入扩流电路，实现带载50Ω电阻。
单片机mega16通过DAC0832来控制预置增益，编程实现步进增益5dB,实时液晶显示。
图1总体设计框图1.3单元电路分析与参数计算1.3.1前置放大电路分析与设计AD603是一款8引脚的高增益、带宽可调放大器，带宽最大为90MHz.在-1～+41dB 的增益范围内，带宽可达30MHz;在9～51dB的增益范围内，带宽为9MHz.由于带宽增益积的关系，一级AD603无法实现60dB放大，需采取多级级联实现。
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。
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。
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。
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使用范文
AD603使用范文AD603是一款高性能低噪声放大器，被广泛应用于音频放大、信号处理、雷达、通信等领域。
它采用了射频双极晶体管技术，拥有极低的噪音指标和高增益特性，为用户提供了出色的信号放大性能。
本文将从AD603的结构、特性和应用等方面进行详细的介绍。
首先，AD603的结构是由可调增益放大器和可调带宽限制器组成。
可调增益放大器可以提供大约20dB到60dB的增益范围，而可调带宽限制器可以限制放大器的带宽。
这种结构使得AD603具备了在不同应用场景下的灵活性和可调整性。
AD603的特性之一是其极低的噪声指标。
它的输入噪声密度为0.9nV/√Hz，输出噪声为7.5nV/√Hz。
这意味着在信号放大的过程中，AD603能够最小化噪声的引入，从而提供更加清晰和准确的信号放大效果。
这对于音频放大器和通信接收机等应用来说非常重要，可以提升用户体验和信号质量。
另外，AD603具有高增益特性。
它的增益范围从20dB到60dB，可以根据不同的应用需求进行调整。
这使得AD603能够适应不同输入信号强度和输出要求的场景。
同时，它还具备较高的输入电阻和输出驱动能力，可以满足不同接口和连接条件下的应用需求。
AD603的应用非常广泛。
首先，它常被用于音频放大器中，可以为音乐播放器、电视机和电脑音箱等设备提供高质量的音频放大效果。
其次，AD603在通信系统中也有重要的应用。
它可以作为通信接收机的前置放大器，用于提升信号接收的灵敏度和准确性。
此外，AD603还可以用于雷达系统中的信号处理和放大，提供高性能的雷达探测能力。
总之，AD603作为一款高性能低噪声放大器，在音频放大、信号处理、雷达和通信等领域中都具有重要的应用价值。
它的极低噪声和高增益特性使得信号放大更加清晰和准确，提升了用户体验和信号质量。
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/Hz。
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125AD603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/Hz，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/Hz，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）。
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。
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程控放大器(ad603)本设计由三个模块电路构成:前级放大电路(带AGC部分)、后级放大电路和单片机显示与控制模块。
在前级放大电路中,用宽带运算放大器AD603两级级联放大输入信号,输出放大一定倍数的电压,经过后级放大电路达到大于8V的有效值输出。
ADUC812的单片机显示、控制和数据处理模块除可以程控调节放大器的增益外,还可以实时显示输出电压有效值。
本设计采用高级压控增益器件,进行合理的级联和阻抗匹配,加入后级负反馈互补输出级,全面提高了增益带宽积和输出电压幅度。
应用单片机和数字信号处理技术对增益进行预置和控制,AGC稳定性好,可控范围大,完成了题目的所有基本和发挥要求。
方案论证与比较1.可控增益放大器部分方案一简单的放大电路可以由三极管搭接的放大电路实现,图1为分立元件放大器电路图。
为了满足增益60dB的要求,可以采用多级放大电路实现。
对电路输出用二极管检波产生反馈电压调节前级电路实现自动增益的调节。
本方案由于大量采用分立元件,如三极管等,电路比较复杂,工作点难于调整,尤其增益的定量调节非常困难。
此外,由于采用多级放大,电路稳定性差,容易产生自激现象。
方案二为了易于实现最大60dB增益的调节,可以采用D/A芯片AD7520的电阻权网络改变反馈电压进而控制电路增益。
又考虑到AD7520是一种廉价型的10位D/A转换芯片,其输出Vout=Dn×Vref/210,其中Dn为10位数字量输入的二进制值,可满足210=1024挡增益调节,满足题目的精度要求。
它由CMOS电流开关和梯形电阻网络构成,具有结构简单、精确度高、体积小、控制方便、外围布线简化等特点,故可以采用AD7520来实现信号的程控衰减。
但由于AD7520对输入参考电压Vref有一定幅度要求,为使输入信号在mV～V每一数量级都有较精确的增益,最好使信号在到达AD7520前经过一个适应性的幅度放大调整,再通过AD7520衰减后进行相应的后级放大,并使前后级增益积为1024,与AD7520的衰减分母抵消,即可实现程控放大。
但AD7520对输入范围有要求,具体实现起来比较复杂,而且转化非线性误差大,带宽只有几kHz,不能满足频带要求。
方案三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,如运放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。
此外AD603能提供由直流到30MHz以上的工作带宽,单级实际工作时可提供超过20dB 的增益,两级级联后即可得到40dB以上的增益,通过后级放大器放大输出,在高频时也可提供超过60dB的增益。
这种方法的优点是电路集成度高、条理较清晰、控制方便、易于数字化用单片机处理。
2.后级固定增益部分由两片AD603级联构成的前级放大电路,对不同大小的输入信号进行前级放大。
由于AD603的最大输出电压较小,不能满足题目要求,所以前级放大信号需经过后级放大达到更高的输出有效值。
方案一使用集成电路芯片。
使用集成电路芯片电路简单、使用方便、性能稳定、有详细的文档说明。
可是题目要求输出6V以上有效值,而在电子市场很难买到这样的芯片,而我们买到的如AD811,HA-2539 等芯片,虽然输出电压幅度能满足要求,但是很容易发生工作不稳定的情况。
方案二使用分立元件自行搭建后级放大器。
使用分立元件设计困难,调试繁琐,可是却可以经过计算得到最合适的输入输出阻抗、放大倍数等参数,电阻电容可根据需要更换,在此时看来较集成电路灵活。
因此,我们决定自行设计后级放大器。
系统设计1.总体设计思路根据题目的要求,结合考虑过的各种方案,我们认真取舍,充分利用模拟和数字系统各自的优点,发挥其优势,采用单片机预置和控制放大器增益的方法,大大提高了系统的精度和可控性;后级放大器使用由分立元件设计的推挽互补输出放大器,提高了输出电压有效值。
我们使信号都在单片机的数字算法控制下得到最合理的前级放大,使其放大倍数精确。
图2所示即为本系统原理框图。
输入信号通过前级可控增益放大,放大倍数由单片机通过D/A转换提供的电压控制。
AD603的Vg(=V1-V2)根据公式:增益GAIN=40×Vg+20(dB)来设定,而在AGC模式下,此控制电压Vg是由AGC电路的反馈电压得到,不受单片机控制。
经过前级放大后的信号最后经过后级放大得到需要的输出信号,前级和后级增益的搭配,都是经过精确的测量和计算的。
输出电压经峰值检波电路得到,反馈到单片机,经运算和线性补偿得到有效值,同时单片机推动数码管显示出来。
2.主要电路原理分析(1)直流稳压电源本电源采用桥式全波整流、大电容滤波、三端稳压器件稳压的方法,产生各种直流电压,如正负15V,正负5V等都可以买到相应的固定输出的三端稳压芯片,如LM7815、LM7805。
而电子市场上没有我们要求的前级和后级放大器所需要的+10V和+30V固定输出的三端稳压器件,所以我们采用LM317T可变输出的稳压芯片,典型电路图如图3。
交流输入经过电容滤波后的稳定的直流电送到三端稳压集成电路LM317T的Vin端。
LM317T是这样工作的:由Vin端给它提供工作电压以后,它便可以保持其+Vout端比其ADJ 端的电压高1.25V。
因此,我们只需用极小的电流来调整ADJ端的电压,便可在+Vout端得到比较大的电流输出,并且电压比ADJ端高出恒定的1.25V。
在LM317T的ADJ端加一个接地的滤波电容,会使纹波抑制比大幅度地提高,给高频小信号运算放大器提供非常稳定的电源。
二极管的作用是当有意外情况使得LM317T的输入电压比输出电压还低的时候防止从输入端上有电流倒灌入LM317T引起其损坏。
其电源电路见本刊网站。
(2)前级放大器和AGC AD603为单通道、低噪声、增益变化范围连续可调的可控增益放大器。
带宽90MHz时增益变化范围为-11～+3ldB;带宽为9MHz时为9～51dB。
增益变化范围可分三种模式进行控制:当5脚与7脚断开时,增益变化范围为9～51dB,当5脚与7脚短接时,增益变化范因为-11～+3ldB,当5脚与7脚之间接一电阻时,可使增益变化范围进行平移。
AD603的简化原理框图如图4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。
为了增大控制范围,我们采取两级AD603级联的方法,如图5所示。
使用AD603制作前置放大器时,主要考虑了共模干扰问题。
前置放大器采用单端输入方式,这时要求运算放大器的另一个输入端与信号输入端阻抗平衡,否则在相位相同的电磁干扰情况下,将产生共模信号输出。
AD603输入阻抗为100Ω,低的输入阻抗将带来如功率、阻抗匹配等若干问题,因此我们在输入前级用三极管搭设了射极跟随器,用以提高输入阻抗。
根据公式:Rin≈βRe,我们取β=150的高频三极管,取Re=1kΩ,使输入阻抗大于150kΩ。
有时由于接收环境的不同、外界干扰的影响,接收到信号的强弱可能变化很大。
特别是传输图像信号时,由于频带宽、电磁干扰严重,不可能无畸变地远距离传输。
当信号较弱时,图像的对比度变小,清晰度差且同步不稳定,无法成像;当信号较强时,会使后级接收端放大器进入饱和区和截止区,导致信号严重失真,而且还会将同步脉冲切割掉,得不到良好的图像。
为了较好地解决这个问题,可使用自动增益控制电路,即AGC电路。
它取出放大器输出的峰值作为增益的控制电压,使最终输出的电压信号保持在某一峰峰值之间,输出较稳定的视频信号。
在图5中,两级AD603可构成具有自动增益控制的放大电路,图中由2N3904和R7组成一个检波器,用于检测输出信号幅度的变化。
由C11形成自动增益控制电压Vagc,流进电容C11的电流为2N3906和2N3904两管的集电极电流之差,而且其大小随第二级AD603输出信号的幅度大小变化而变化,这使得加在两级放大器1脚的自动增益控制电压Vagc随输出信号幅度变化而变化,从而达到自动调整放大器增益的目的。
为了去除50Hz工频干扰和其它低频干扰,我们在两级AD603中作了巧妙的处理,级间加入的串联电容可以与AD603的输入阻抗形成一个高通滤波器,转折频率为1/2πRC,其中R为AD603的输入阻抗100Ω,C为典型的104磁片电容,得结果约15kHz,经测试正好满足衰减3dB起始点为10kHz,从20kHz开始幅频特性曲线平坦的要求。
(3)手动增益预置和控制的实现开环增益手动控制的基本思路是由单片机数字程控,经D/A 转换产生控制输出电压,加到图5中两块AD603的1脚来控制。
我们本想利用ADUC812单片机自带的D/A转换功能,但经实践发现其D/A输出很不稳定,难以滤除,而控制电压要求纹波非常小,否则就会给输出信号带来很大噪声。
故我们改变了设计,考虑使用电阻网络AD7520进行控制,其原理如图6所示。
单片机通过74LS373给AD7520赋值,电阻R0用于调节AD7520的参考电压,从而由AMP1得到D/A结果,再由AMP2幅度搬移至前放所需的控制电压-0.5～+0.5V之间,提供给AD603。
(4)后级放大原理图7为后级放大电路图,它是PSPICE 电路仿真时候的电路图, 可见本电路是一个典型的单电源供电的对称互补电路。
三极管选用的是B649A和D669A高频孪生对管,T1、T2组成前置放大级,T3、T4组成对称输出级。
在输入信号为0时,调整R1的阻值,可以供给三极管适当的偏置,从而使R9和R10间的电位为Vcc/2。
静态时,通常输出点电位为Vcc/2,为了保证电路工作点的稳定性,我们使用R9、R10和C5将输出端和T1、T2输入端相连,以引入负反馈。
晶体管的ft在很大程度上决定了放大器的带宽。
因为有源负载的频率特性和噪声特性较差,因此我们在电路中采用电阻做负载。
使用分立元件制作后级放大器时,在指标允许的情况下,我们尽量降低输入阻抗,以减少空间辐射带来的干扰。
(5)峰值检波电路图8为峰值检波电路。
峰值检波有两种方案,第一种是使用AD637。
AD637真有效值检测器将输出的交流信号取样回来转换为直流,经过单片机的A/D转换后,显示在数码管上。