摘要：ad603是美国adi公司利用专利技术生产的一种低噪声增益可程控集成运算放大器，可广泛用于射频自动增益放大、视频增益控制、a/d转换时的量程控制和信号测量系统中。本文介绍了ad603的工作原理及使用要点，给出了以ad603为核心构成的应用电路。
关键词：ad603 程控增益放大器 低噪声
1 引言
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。
2 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。ad603的极限参数如下：
表1 ad603管脚功能表 脚 号 代 号 描 述 1 gpos 增益控制输入“高”电压端（正电压控制） 2 gneg 增益控制输入“低”电夺端（负电压控制） 3 vinp 运放输入 4 comm 运放共公端 5 fdbk 反馈端 6 vneg 负电源输入 7 vout 运放输出 8 vpos 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的内部结构及原理
ad603的简化原理框图如图2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。图2中的“滑动臂”从左到右是可以连接移动的。当vout和fdbk两管脚的连接不同时，其放大器的增益范围也不一样。
当脚5和脚7短接时，ad603的增益为40vg+10，这时的增益范围在-10～30db。当脚5和脚7断开时，其增益为40vg+30，这时的增益范围为10～50db。
如果在5脚和7脚接上电阻，其增益范围将处于上述两者之间。
ad603的增益控制接口的输入阻抗很高，在多通道或级联应用中，一个控制电压可以驱动多个运放；同时，其增益控制接口还具有差分输入能力，设计时可根据信号电平和极性选择合适的控制方案。
4 应用电路
图3是由两级ad603构成的具有自动增益控制的放大电路，图中由q1和r8组成一个检波器，用于检测输出信号幅度的变化。由cav形成自动增益控制电压vagc，流进电容cav的电流q2和q1两管的集电极电流之差，而且其大小随a2输出信号的幅度大小变化而变化，这使得加在a1、a2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。
图4是ad603在信号采集系统中的应用电路，两级ad603构成程控增益放大器。该电路采用二级ad603顺序级联构成，其输出经过高速a/d采样后，由dsp计算需调节的增益量并控制a/d以获得调节增益控制电压，从而精确地控制放大器的增益。图中的c16、c17、c18、c19用于电源去耦；c20、c21、c26为放大器的级间耦合电容；c23，c25用于ad603频响的高频提升。
5 注意事项
在ad603的应用中要注意以下几点：
（1）供电电压一般应选为±5v，最大不得超过±7.5v。
（2）在±5v供电情况下，加在输入端vinp的额定电压有效值应为1v，峰值为±1.4v，最大不得超过±2v。如要扩大测量范围，应在ad603的前面加一级衰减。这样可使输出电压峰值的典型值达到±3.0
