AD603簡介

　　AD603是美國ADI公司的專利產品，是一個低噪、電壓控制型放大器，用于射頻（RF）和中頻（IF）自動增益控制（AGC）系統。如增益用分貝表示，則增益與控制電壓成線性關系，壓擺率為275V/μs。管腳間的連接方式決定了可編程的增益范圍，提供精確的引腳可選增益。增益在-11～+31dB時的帶寬為90MHz，增益在+9～+51dB時具有9MHz帶寬，改變管腳間的連接電阻，可使增益處在上述范圍內。用一個外部電阻便可獲得任何中間增益范圍。折合到輸入的噪聲譜密度僅為1.3 nV/√Hz，采用推薦的±5 V電源時功耗為125mW。該集成電路可應用于射頻自動增益放大器、視頻增益控制、A/D轉換量程擴展和信號測量系統。

　　在很多信號采集系統中，信號變化的幅度都比較大，如果采用單一的增益放大，那么放大以后的信號幅值有可能超過A/D轉換的量程，所以必須根據信號的變化相應調整放大器的增益。在自動化程度要求較高的系統中，希望能夠在程序中用軟件控制放大器的增益，或者放大器本身能自動將增益調整到適當的范圍。AD603正是這樣一種具有程控增益調整功能的芯片。

　　AD603的內部結構及原理

AD603原理框圖

　　AD603的簡化原理框圖如上圖所示，它由無源輸入衰減器、增益控制界面和固定增益放大器三部分組成。圖中加在梯型網絡輸入端（VINP）的信號經衰減后，由固定增益放大器輸出，衰減量是由加在增益控制接口的電壓決定。增益的調整與其自身電壓值無關，而僅與其差值VG有關，由于控制電壓GPOS/GNEG端的輸入電阻高達50MΩ，因而輸入電流很小，致使片內控制電路對提供增益控制電壓的外電路影響減小。以上特點很適合構成程控增益放大器。圖2中的“滑動臂”從左到右是可以連續移動的。當VOUT和FDBK兩管腳的連接不同時，其放大器的增益范圍也不一樣。

　　當腳5和腳7短接時，AD603的增益為40Vg+10，這時的增益范圍在-10～+30dB。當腳5和腳7斷開時，其增益為40Vg+30，這時的增益范圍為10～50dB。

　　如果在5腳和7腳接上電阻，其增益范圍將處于上述兩者之間。

　　AD603的增益控制接口的輸入阻抗很高，在多通道或級聯應用中，一個控制電壓可以驅動多個運放;同時，其增益控制接口還具有差分輸入能力，設計時可根據信號電平和極性選擇合適的控制方案。

　　基于AD603的信號采集電路原理流程

AD603應用電路圖

　　上圖是由兩級AD603構成的具有自動增益控制的放大電路，圖中由Q1和R8組成一個檢波器，用于檢測輸出信號幅度的變化。由CAV形成自動增益控制電壓VAGC，流進電容CAV的電流Q2和Q1兩管的集電極電流之差，而且其大小隨A2輸出信號的幅度大小變化而變化，這使得加在A1、A2放大器1腳的自動增益控制電壓VAGC隨輸出信號幅度變化而變化，從而達到自動調整放大器增益的目的。

　　下圖是AD603在信號采集系統中的應用電路，兩級AD603構成程控增益放大器。該電路采用二級AD603順序級聯構成，其輸出經過高速A/D采樣后，由DSP計算需調節的增益量并控制A/D以獲得調節增益控制電壓，從而精確地控制放大器的增益。圖中的C16、C17、C18、C19用于電源去耦;C20、C21、C26為放大器的級間耦合電容;C23，C25用于AD603頻響的高頻提升。

AD603構成的程控增益放大器

　　注意事項

　　在AD603的應用中要注意以下幾點：

　　（1）供電電壓一般應選為±5V，最大不得超過±7.5V。

　　（2）在±5V供電情況下，加在輸入端VINP的額定電壓有效值應為1V，峰值為±1.4V，最大不得超過±2V。如要擴大測量范圍，應在AD603的前面加一級衰減。這樣可使輸出電壓峰值的典型值達到±3.0V。因此AD603后面通常要加一級放大才能接A/D轉換器。

　　（3）電壓控制端所加的電壓必須非常穩定，否則將造成增益的不穩定，從而增加放大信號的噪聲。

　　（4）信號地必須直接連在放大器的腳4，否則將由于阻抗較大而引起放大器精度的降低。