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。
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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