AD603的直流宽带放大器
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
宽带直流放大器设计
宽带直流放大器（C题）摘要本系统以两级直接耦合的可控增益放大器AD603为核心，外加跟随器OPA642和电压放大器AD811配合，实现了增益可调的宽带直流放大器。
系统主要由四个模块构成：前置放大电路、可控增益放大电路、后级功率放大电路、单片机显示控制模块。
可控增益放大电路由两级直接耦合的可控增益放大器AD603构成，可实现-20dB到40dB的增益调节范围，配合AD811的固定增益实现0dB到60dB的增益调节范围；后级功率放大电路由高速缓冲器BUF634扩大输出电流，提升放大器的带负载能力。
第二级AD603与固定增益模块间加入直流偏移调零模块，最大限度地减小了整个放大器的直流偏移。
为解决宽带放大器自激问题及减小输出噪声，本系统采用多种形式的抗干扰措施，抑制噪声，改善放大器的定性。
关键词：宽带放大器，可控增益，调零电路，固定增益，功率放大一、系统方案1. 方案比较与选择 （1）可控增益放大方案一：采用可编程放大器的思想，将输入交流信号作为高速DAC 的基准电压，用DAC 的电阻网络构成运放反馈网络的一部分，通过改变DAC 数字控制量实现增益控制。
理论上讲，只要DAC 的速度足够快、精度足够高就可以实现很宽范围的精密增益控制，但是控制的数字量和最后的20dB 不成线性关系而成指数关系，造成增益调节不均匀，精度下降，因此不选用此方案。
方案二：选用两级集成可控增益放大器直接耦合作为增益控制，集成可控增益放大器的增益与控制电压成线性关系，控制电压由单片机控制DAC 产生。
单级集成可控增益放大器AD603具有-10dB 到+30dBdB 的增益控制范围，两级级联后理论上可达到-20dB 到+60dB 的增益控制范围，精度达到0.5dB,带宽90MHz ，可以满足题目指标要求。
采用集成可控增益放大器AD603实现增益控制，外围电路简单，便于调试，而且具有较高的增益调节范围和精度，故采用此方案。
（2）功率放大电路方案一：采用分立元件实现宽带功率放大器，可以实现较大输出电压，但需采用多级高频放大电路，受电路分布参数影响，调试难度大，带宽难以保证，所以不选用此方案。
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。
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实验指导书
宽带可控增益放大器实验指导书实验目的1.了解可控增益放大器的工作原理；2.掌握AD603可控增益放大器的电路原理和调试方法；实验电路与原理AD603由增益控制接口、精确可控衰减器、固定增益放大器(31.07dB)三部分组成。
如图1所示。
采用线性增益控制25mV/dB,实际增益与外部电路接法和控制电压大小有关。
增益可控范围：-11dB～+31dB@90MHz BW； +9dB～+51dB@9MHz BW； -1dB～+41dB@30MHz BW，8脚SOIC封装。
电压VG对输入信号进行精确衰减，当-500mV<VG<500mV时，衰减器对引脚3输入的信号在0～42.14dB之间进行衰减，衰减“速度”是25mV/dB。
当VG=0时，衰减-21.07dB，VG>500mV时，衰减0dB，VG<-500mV时，衰减-42.14dB。
1、2脚为控制电压输入端,3脚为信号输入端。
实验电路如图2所示。
2脚电位固定，调节电位器R5可以调节1脚电位和控制端电压。
5、7脚直接相连输出。
图1 AD603内部结构图图2 AD603电路原理图与封装图实验内容1.将AD603接入±5V电源，调节高频信号发生器输出电压为10mVrms通过双夹线接AD603的3脚输入端（IN端）,调节频率为3MHz.2.通过调节电位器R5并用万用表按表1测量1、2脚电压，用示波器将对应的输出电压填入表1中；3.改变输入信号频率为10MHz，重复步骤2。
表1 AD603输出电压测试记录1.画出实验原理图；2.对实验数据进行处理，给出放大器增益与控制电压之间的关系；3.总结实验结果，总结实验结论。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
由于低噪声的特性，选择AD603作为第一级放大。
根据芯片技术手册，当VG在-500mV～+500mV范围内以40dB/V（即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：G（dB）=40VG+G0i（i=1,2,3）。
这里要求增益5dB步进，故VG=5325mV=125mV,其中VG=VGPOS-VGNEG（单位为伏特），G0i分别为三种不同模式下的增益常量：
G01=10dB,G02=10～30dB,G03=30dB.
Ri=R1‖100=100‖100=50Ω，系统要求带宽为10M,前置放大器的带宽应大于
10M,采用G02模式，通过计算调试选定AD603的5、7脚接2.15kΩ，4、5连接5pF电容，实现频率补偿。
第一级放大器的最高频率为：
AD603芯片内部有100Ω电阻，在反向输入端与地之间加入100Ω电阻，实现输入电阻为50Ω，第一级实现增益36.5dB.
1.3.2中间级放大设计
AD603的供电电压最大为±7.5V,经AD603放大的信号幅度最大为5V左右，带载能力差。
AD811是一款视频驱动放大器，在满足通频带内增益起伏小于等于0.1dB,增益小于等于2时，具有25M带宽，供电电压选用±15V,可实现10V有效值输出。
满足系统10M通频带的指标要求，具有较强的带载能力，在满足40dB增益的前提下，还要考虑到与后级放大器一起实现60dB增益，且满足带宽要求，这里选择AD811的增益为1.5倍（3.5dB）。
增益由电阻RFB和RG来决定：
为了便于精确调整放大倍数，RFB选用1kΩ滑动电位器，前两级放大后，在10M带宽范围内，实现了40dB增益。
1.3.3第三级放大设计
为了满足60dB放大要求，第三级采用AD829放大器芯片，AD829也是一款视频放大芯片，具有高速、低噪声、带载能力强的特点。
但更值得一提的是，它具有优秀的直流特性和动态特性，其增益带宽积可达750,在20倍放大时，带宽为37.5MHz,完全能够满足指标要求，最高供电电压可达±18V,采用±17V.AD829是一款高速芯片，在高速电路中信号的振幅要尽量小，否则容易使信号发生畸变。
在使用时，必须考虑转换速率SR的频率。
为了获得无失真输出，可先将信号衰减一半，（此时放大50倍，34dB）再送给AD829的同向端，为满足60dB的增益要求，第三级应放大20倍（26.5dB）：
根据实际情况，可选用40dB和60dB两种放大倍数，若要提高带载能力，在40dB和60dB两个输出端均可接扩流驱动电路。
为便于使用，在第二级放大器后接入数控开关，根据需要选择直接带载输出或者再放大到60dB后带载输出。
鉴于篇幅，下文只对60dB带载输出详述。
1.3.4扩流电路
根据转换速率SR的频率计算公式，fFP=,对于AD829,带载50Ω时的SR 约为300,若输出10V有效值，即峰值14.1V,代入上式计算，fFP约为6.7MHz,无法满足系统要求的带宽，因此不能直接通过AD829实现10V输出，为此，选用扩流电路（如图2），实现50Ω负载在0～10MHz频带内实现10V输出。
在运放输出端加入两个并联的高速电流缓冲器来驱动负载。
电流缓冲器BUF634在负载为100Ω时最大输出电流250mA,其单位增益带宽可在30～180M变化，使用BUF634完全可以满足指标要求。
图2三级放大及扩流电路
1.3.5DAC0832电路
Mega16单片机控制DAC0832,输出信号经放大后，经过继电器送给AD603,控制增益由负到正变化，具体电路如图3所示。
图3单片机最小系统与DA0832的接口电路
2软件设计
系统软件主要包含了系统初始化程序、LCD12864显示程序、键盘程序、DA转换程序等。
程序流程如图4和图5所示。
液晶显示程序对单片机处理数据进行显示处理，实现友好人机界面的信息交换。
DA转换主要将键盘输入的键值经过相应的处理以后，转换成二进制数据输送给DA芯片的数据口进行转换，经过转换后输出连续可调的模拟电压，用以控制AD603的1脚电压，实现程序控制。
通过查询方式实现键控增益，并可实时液晶显示。
图4程控增益主程序设计流程图
图5液晶显示程序流程图
3数据测试
3.1输入电阻测试
在信号源与输入端串一个50Ω的电阻（如图6），在信号源输入为10mV时，测量放大器输入端的电压值为5.12V,大于等于信号源显示电压的一半，从而判断系统的输入电阻大于等于50Ω，满足指标要求。
图6输入电阻测量电路
3.2通频带测试
对表1（见下页）数据进行分析，系统在0～9MHz频率范围内，增益误差小于等于5%,对应的误差电压值为0.5V≤1dB=1.12V,满足系统指标要求。
当频率继续增大，在10MHz 的截止频率处，输入电压为10mV,最大增益误差将达到15%,对应的最大输出电压误差为
ε=
故认为该放大器的通频带Δf≥10MHz,满足指标要求。
3.3带载能力测试
表2所示数据是输入电压峰峰值为10mV,经三级放大及扩流驱动，50Ω负载在通频带内一些典型频率点上的测试数据。
表中数据表明，0～9MHz频率范围内，负载上基本可以获得10V的电压值，在10MHz频率的截止频率点，输出电压值误差为14.1%,满足系统要求。
表1放大器在0～10MHz频率范围内的输出
表2带载能力测试结果
4结语
本设计采用三级放大器直接耦合级联方式，利用数字技术实现增益的步进和预置，通频带在0Hz～10MHz时能稳定输出。
通过使用数控双路开关实现在0～40dB和0～60dB两种增益范围内连续和步进可调，在0～9MHz增益起伏小于1dB,系统噪声小于20mV,放大器输出电阻小，带载能力强，实现了增益稳定控制自动化，增益调节数控化。
该放大器可广泛应用于微弱信号检测和视频驱动等处理电路中。