数控增益放大宽带放大器1.任务与要求利用AD603与811制作一个0DB~60DB的数控增益放大宽带放大器，RL=100欧，输入信号10Mv1MHz（单片机用1号和3号，电源正负15V）。2.AD603简介AD603是AD公司研制的一种新型的运算放大器,它不但具有低噪声影响,高频带宽度,稳定性能好的特点,还具有电压控制的可变增益功能。这种可变增益功能是其它运放所不能比拟的。特殊的性能使该集成芯片取代原来由众多器件搭成的增益调整电路。AD603是一种低噪声、电压控制增益的新型运放,其传输带宽高达90MHZ,增益最高可达51dB,最低达211dB。2.1AD603的原理框图起原理如图一所示：图一原理图中内部结构分成3个功能区:增益控制区;无源输入率减区;固定增益运放区。2.2AD603的主要特性：1.增益在dB(分贝)上的变化是线性的。2.可通过管脚的不同连接确定频带宽度。不同的带宽有不同的增益范围:带宽9MHZ:9dB到51dB带宽45MHZ:-1dB到41dB带宽90MHZ:-11dB到31dB3.带宽确定时,增益的变化不会影响带宽。4.输入噪声频谱密度:1.3n(Hz)5.典型的增益精确度:±0.5dB6.输入电阻:100Ω7.输入电容:2pF8.输出电阻:2Ω9.转换速率:275V、us10.最大输入电压:±1.4V11.最大输出电压:±3.0V12.增益控制口共模输入电压:最大2.0V,最小-1.2V13.增益控制口输入阻抗:50M814.增益控制口差动电压:—500mV≤Vg≤500mV15.增益和电压的换算系数:25mV/dB16.供电电源的范围:±4.75V—±5.25V17.正常温度范围:-40℃—50℃2.3AD603引脚功能和结构图二为AD603引脚结构图。图二1:GPOS增益控制电压正相输入端(加正电压增大增益)2:GNEG增益控制电压反相输入端(加负电压增大增益)3:VINP运放输入端4:COMM运放接地端5:FSBK反馈网络连接端6:VENG负供电电源端7:VOUT运放输出端8:VPOS正供电电源端3.电路分析基本测试电路对于放大器而言，增益和带宽是其非常重要的两个指标，而增益和带宽又是一对互相矛盾的参数，放大电路的增益随着频率的增加反而降低。用增益和带宽的乘积作为放大器的幅频特性参数可以求得应用频率范围内的最小增益。增益带宽积是放大器的一项重要指标，由运放的内部结构决定的，当增益增大的时候，相应的带宽就会因为运放的内部影响而减小；同时，带宽增大的时候，其相应的增益就会减小，但积是一个常数。若放大器带宽为F，其上限截止频率=x，下限截止频率=y；那么在3dB的增益下，电压放大倍数u为：Au=3／(1+x/y)(1+y／F)(1)则带宽增益积=(Po／Pi)*电压放大倍数(2)AD603为单通道、低噪声、增益变化范围连续可调的可控增益放大器。带宽90MHz时增益变化范围为-11～+3ldB；带宽为9MHz时为9～51dB。增益变化范围可分三种模式进行控制：当5脚与7脚断开时，增益变化范围为9～51dB,当5脚与7脚短接时，增益变化范因为-11～+3ldB,当5脚与7脚之间接一电阻时，可使增益变化范围进行平移。它由无源输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。为了增大控制范围，我们采取AD603和AD811连接的方法。图三为AD603部分的原理图；图四为AD811部分的原理图；图五为电路PCB图，如下所示。图三.AD603图五AD811图五.PCB图