ad603中文资料汇总(ad603管脚功能及特点_工作原理及实用电路)

网络整理 2017-12-01 19:21:13 0评
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  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中文资料详解

  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。AD603的极限参数如下:

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  1、电源电压Vs:±7.5V;(8正6负)

  2、输入信号幅度VINP:+2V;

  3、增益控制端电压GNEG和GPOS:±Vs;(1正2负)

  4、功耗:400mW;

  5、 工作温度范围; AD603A:-40℃~85℃; AD603S:-55℃~+125℃;

  6、 存储温度:-65℃~150℃

  (3)AD603内部结构及原理

  AD603内部结构图如图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。

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  AD603利用了X-AMP由一个0~-42.14dB的可变衰减器及一个固定增益放大器构成。其中,可变衰减器由一个七级R-2R梯形网络构成,每级的衰减量为6.02dB,可对输入信号提供0~-42.14dB的衰减。X-AMP结构的一个重要优点是优越的噪声特性,在1MHz宽带,最大不失真输出为1Vrms时,输出x信噪比为86.6dB。

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  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)工作原理

        概述信号从精密无源梯形网络的输入短输入,对输入信号的衰减量由高阻(50兆欧)低偏流差分输入的增益控制电路的控制电压VGVGPOS-VGNEG)决定,即由VG控制梯形网络的“滑动触点”至相应的“节点”处,可实现0~-42.14dB的衰减。

  固定增益放大器的增益GF通过VOUT与FDBK端连接形式确定,当VOUT与FDBK端短路连接时,GF=31.07dB;当VOUT与FDBK之间开路时,GF=51.07dB;在OUT与FDBK之间外接意的电阻REXT,可将GF设置为31.07~51.07dB之间的任意值。值得注意的是,在该模式下其增益精度有所降低,当外接电阻为2千欧左右时,增益误差最大。若在VOUT与FDBK端连接一个电阻可获得一个稍高的增益,最大增益约为60dB。

  超过Thr30℃时,OT端输出低电平(过热关闭信号)。图9中 WARN信号及OT信号都输入微控制器uC中。其温度特性与输出特性如图10示。图9中的FANON为风扇开控制端,当此端口低电平时,不管温度是多少,风扇被打开(一般正常工作时,此端接Vdd)。VT1可驱动12V直流无刷电机,工作电流可达250mA。

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  AD603实用电路

  AD603的原理可知,其增益控制VG若与输入信号成反比,便可实现AGC功能,获得AGV电路的增益控制电压,通常采用半波检测电路或RMS(有效值)电路。本文结合实际应用给出了一种利用AD590与一只三极管等组成宽范围温度补偿的半波检测电路和两片AD603级联而构成的AGC实用电路,如图3所示。

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  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构成,基本原理为:在VOUT为正半周时Q截止,在VOUT为负半周时Q导通,流入CAV的平均电流Icav=Iad590-Iqc(温度在300K时,Iad590=300uA),当增益控制电压Vcav处于稳定状态时,在一个周期内Q中的整流电流的平均值必须与Iad590保持平衡,如果AD603的输出幅度太小以至于不满足改条件,则Vcav将迅速上升,引起增益提高,最终使Q充分导通。R2的选取由带隙基准原理所确定,适当选择R2使之满足VOUT=VBE+VR2=1.2V(即VR2=500mV)时,VOUT在较宽的温度范围内将是稳定的。对方波而言,在输入信号稳定时,Vcav应保持稳定,则Q在导通的半个周期内发射极电流应为600uA,于是的R2=833欧,实际应用中时正弦波并非方波,R2的推荐值为806欧。由于AD590、R2和Q的配合适用,在很宽的温度范围内将使VOUT保持稳定。C2用于改善频率特性。另外,改变CAV的值可改变AGC的时间常数,CAV的取值一般在0.1~1uF之间。

  两片AD603以并联控制方式连接,两级的GNEG端布并联接于0.5V的电平上,GPOS端并联,由半波检测电路的控制。两级的VOUT与FBDK之间均接10千欧电阻,即为模式二工作方式,其输出幅度为1.2Vrms,增益范围为+3~+75dB。频带不小于20MHz。

  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3是由两级AD603构成的具有自动增益控制的放大电路,图中

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  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。

  AD603注意事项

  在AD603的应用中要注意以下几点:

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  (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±3.0V。因此AD603后面通常要加一级放大才能接A/D转换器。

  (3)电压控制端所加的电压必须非常稳定,否则将造成增益的不稳定,从而增加放大信号的噪声。

  (4)信号必须直接连在放大器的脚4,否则将由于阻抗较大而引起放大器精度的降低。

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