ad603中文资料汇总 ad603管脚功能及特点 工作原理及实用电路

在很多信号采集系统中，信号变化的幅度比较大，所以放大后的信号幅度可能会超出A/D转换的范围，所以放大器的增益必须根据信号的变化进行调整。在自动化要求高的系统中，希望放大器的增益可以由程序中的软件控制，或者放大器本身可以自动调节增益到合适的范围。

AD603就是这样一款具有可编程增益调节功能的芯片。它是美国ADI公司的专利产品，是一款低噪声、90MHz带宽增益可调的集成运算放大器。如果增益用分贝表示，则增益与控制电压成线性关系，压摆率为275 V/ s。

引脚之间的连接决定可编程增益范围。增益为-11 ~ 30 dB时带宽为90Mhz，增益为9 ~ 41 dB时带宽为9MHz。改变引脚之间的连接电阻可以使增益在上述范围内。该集成电路可应用于射频自动增益放大器、文章增益控制、A/D转换范围扩展和信号测量系统。

AD603的特点、内部结构和工作原理(1)ad 603的特点

AD603是美国AD公司继AD600之后推出的一款宽带、低噪声、低失真、高增益精度的压控VGA芯片。可用于射频/中频系统中的AGC电路、文章增益控制、A/D范围扩展、信号测量等系统。

(2)ad603引脚排列正、功能和极限参数

AD603的引脚排列如图1所示，其引脚功能如表1所示。AD603的极限参数如下：

1、电源电压Vs:7.5V；(8加6减)

2、输入信号幅度VINP:2V；

3、增益控制端电压GNEG和GPOS:Vs；(1加2减)

4、功耗：400mW；

5、工作温度范围；ad 603 a:-40~ 85；ad 603s:-55~ 125；

6、储存温度：-65 ~ 150

(3)AD603的内部结构和原理

AD603的内部结构图如图1所示。AD603由一个通过外部反馈电路设置固定增益GF(31.07~51.07)的放大器、一个0~-42.14dB的宽带压控精密无源衰减器和一个40dB/V线性增益控制电路组成。

AD603使用X-AMP，由一个0~-42.14dB的可变衰减器和一个固定增益放大器组成。其中可变衰减器由七级R-2R的梯形网络组成，每级衰减为6.02dB，可对输入信号提供0~-42.14dB的衰减。X-AMP结构的一个重要优势是其出色的噪声特性。当1MHz宽带下最大不失真输出为1Vrms时，输出X信噪比为86.6dB。

AD603的简化框图如图2所示。它由无源输入衰减器、增益控制接口和固定增益放大器组成。在图中，施加到梯形网络输入端(VINP)的信号被衰减，然后由固定增益放大器输出。衰减由施加于增益控制接口的电压决定。的增益调整与其自身电压值无关，只与其差值VG有关。由于控制电压GPOS/GNEG端的输入电阻高达50M，输入电流很小，降低了片内控制电路对提供增益控制电压的外部电路的影响。上述特性非常适合构成可编程增益放大器。图2中的“滑动臂”可以连接并从左向右移动。当VOUT和FDBK引脚的连接不同时，其放大器的增益范围也不同。

当引脚5和引脚7短路时，AD603的增益为40Vg 10，增益范围为-10 ~ 30dB。当5脚和7脚断开时，增益为40Vg 30，此时的增益范围为10 ~ 50 dB。如果一个电阻连接到引脚5和引脚7，其增益范围将介于上述两者之间。

AD603的增益控制接口具有高输入阻抗，因此在多通道或级联应用中，一个控制电压可以驱动多个运算放大器。同时，其增益控制接口还具有差分输入能力，因此在设计时可以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短输入端输入，输入信号的衰减由高阻(50兆欧)低偏置电流差分输入的增益控制电路的控制电压VGVGPOS-VGNEG决定，即VG控制梯形网络的“滑动触点”到相应的“节点”，可实现0~-42.14dB的衰减。

固定增益放大器的增益GF由VOUT和FDBK引脚之间的连接决定。VOUT和FDBK端短路时，GF=31.07dB；GF=51.07dB当VOUT和FDBK之间存在开路时；OUT与FDBK之间的外部电阻REXT可以将GF设置为51.07 dB至51.07 dB之间的任意值。值得注意的是，在这种模式下，增益精度下降，当外接电阻在2 k左右时，增益误差最大。如果在VOUT和FDBK之间连接一个电阻，可以获得略高的增益，最大增益约为60dB。

当THR超过30时，OT端子输出低电平(过热关机信号)。在图9中，WARN信号和OT信号被输入到微控制器uC中。温度特性和输出特性如图10所示。图9中的FANON是风扇开启控制端子。当此端口处于低电平时，无论温度如何，风扇都会开启(正常情况下，此端子在正常工作期间连接到Vdd)。VT1可以驱动12V的DC无刷电机，工作电流为250毫安。

根据AD603实际电路的原理，如果其增益控制VG与输入信号成反比，就可以实现AGC功能，从而得到AGV电路的增益控制电压。通常采用半波检波电路或RMS(有效值)电路。结合实际应用，本文给出了一个由AD590和一个三极管组成的宽范围温度补偿半波检测电路，以及两个AD603级联而成的AGC实用电路，如图3所示。

具有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组成。基本原理是：VOUT为正半周时，Q为负半周时导通，流入CAV的平均电流为Icav=IAD 590-Iqc(IAD 590=300k时300uA)。当增益控制电压Vcav稳定时，在一个周期内，Q中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，无法满足修改条件，Vcav将迅速上升，导致增益增加，最终使Q完全导通。R2的选择由带隙基准原理决定。当R2选择得当，满足VOUT=VBE VR2=1.2V(即VR2=500mV)的要求时，VOUT会在很宽的温度范围内保持稳定。另一方面，当输入信号稳定时，Vcav应该是稳定的，那么Q在导通的半个周期中的发射极电流应该是600uA，所以R2=833欧姆。在实际应用中，正弦波不是方波，R2的推荐值为806欧姆。由于AD590、R2和Q的结合，VOUT将在很宽的温度范围内保持稳定。C2用于改善频率特性。另外，改变CAV的值可以改变AGC的时间常数，CAV的值一般在0.1-1UF之间。

两个AD603并联控制，两级GNEG端在0.5V电平并联，GPOS端并联，由半波检测电路控制。两级的VOUT和FBDK之间连接一个10 k电阻，这是模式2工作模式。其输出幅度为1.2Vrms，增益范围为375dB。频带不小于20MHz。

由Q1和R8组成的检测器用于检测输出信号的幅度变化。自动增益控制电压VAGC由CAV构成，流入电容CAV的电流Q2和Q1的集电极电流之差随A2输出信号的幅度变化，使得施加在A1、A2放大器1脚的自动增益控制电压VAGC随输出信号的幅度变化，从而达到自动调节放大器增益的目的。图3是由两级AD603组成的具有自动增益控制的放大器电路，其中

图4显示了AD603在信号采集系统中的应用电路。AD603的两级构成一个可编程增益放大器。该电路由两级AD603顺序级联而成。其输出经高速A/D采样后，DSP计算要调整的增益，并控制A/D获得调整后的增益控制电压，从而acc

AD603的注意事项在应用AD603时，我们应该注意以下几点：

(1)电源电压一般应选择5 V，最大不超过7.5V

(2)在5 V电源条件下，施加在输入端VINP上的额定电压的有效值应为1V，峰值为1.4V，最大值不应超过2V。为了扩大测量范围，应在AD603之前增加一个衰减级。这样，输出电压峰值的典型值可以达到3.0V.因此，AD603通常连接到放大器之后的模数转换器。

(3)压控端施加的电压必须非常稳定，否则增益会不稳定，从而增加放大信号的噪声。

(4)信号必须直接接在放大器的4脚，否则放大器的精度会因为阻抗大而降低。