概述
AD603是一款低噪聲、電壓控制型放大器，用于射頻(RF)和中頻(IF)自動增益控制(AGC)系統(tǒng)。它提供精確的引腳可選增益，90 MHz帶寬時增益范圍為?11 dB至+31 dB，9 MHz帶寬時增益范圍為+9 dB至+51 dB。用一個外部電阻便可獲得任何中間增益范圍。折合到輸入的噪聲譜密度僅為1.3 nV/√Hz，采用推薦的±5 V電源時功耗為125 mW。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD603低噪聲、90 MHz可變增益放大器技術(shù)手冊.pdf

增益以dB為線性，經(jīng)過精密校準(zhǔn)，而且不隨溫度和電源電壓而變化。增益由高阻抗(50 MΩ)、低偏置(200 nA)差分輸入控制；比例因子為25 mV/dB，因此僅需要1 V的增益控制電壓就能覆蓋增益范圍的中間40 dB。無論選擇何種范圍，均提供1 dB的超量程和欠量程。對于40 dB變化，增益控制響應(yīng)時間不到1 μs。

差分增益控制接口允許使用差分或單端正或單端負(fù)控制電壓?？蓪?shù)個這種放大器級聯(lián)起來，由其增益控制增益偏置以優(yōu)化系統(tǒng)信噪比(SNR)。

AD603可以驅(qū)動低至100 Ω的負(fù)載阻抗，且失真較低。對于采用5 pF分流的500 Ω負(fù)載，10 MHz時，±1 V正弦輸出的總諧波失真通常為?60 dBc。進(jìn)入500 Ω負(fù)載的峰值額定輸出為±2.5 V（最小值）。

AD603采用專有的專利電路結(jié)構(gòu)X-AMP?。X-AMP含有0 dB至-42.14 dB可變衰減器，后接固定增益放大器。由于存在衰減器，放大器永遠(yuǎn)不必處理較大輸入，并且可以用負(fù)反饋來定義其（固定）增益和動態(tài)性能。衰減器具有經(jīng)激光調(diào)整至±3%的100 Ω輸入電阻，且包含7級R-2R梯形網(wǎng)絡(luò)，使觸點之間的衰減為6.021 dB。利用專有插值技術(shù)，可提供以dB為單位的線性連續(xù)增益控制功能。

AD603的工作溫度范圍為?40°C至+85°C。

應(yīng)用

• 射頻/中頻AGC放大器
• 視頻增益控制
• 模數(shù)范圍擴(kuò)展
• 信號測量

特性

• 線性dB增益控制
• 引腳可編程增益范圍
  ?11 dB至+31 dB(90 MHz帶寬)
  9 dB至51 dB(9 MHz帶寬)
• 所有中間范圍(例如?1 dB至+41 dB，帶寬：30 MHz)
• 帶寬與可變增益無關(guān)
• 輸入噪聲譜密度：1.3 nV/√Hz
• 增益精度：±0.5 dB(典型值)

功能框圖

引腳配置描述

典型性能特征

測試電路

工作原理

AD603由一個固定增益放大器組成，其前端是一個0dB至42.14dB的寬帶無源衰減器，具有增益控制縮放因子40dB/V。該固定增益放大器在兩個范圍內(nèi)進(jìn)行激光微調(diào)，分別為31.07dB（×35.8）或50dB（×358），也可以在這兩個范圍之間的任意增益值設(shè)置，具體通過連接引腳5和引腳7實現(xiàn)。將引腳5連接到公共端可獲得更高增益，此時輸出失調(diào)電壓從最小值增加到約60dB。對于任何給定范圍，帶寬與電壓控制增益無關(guān)。該系統(tǒng)在以下兩種情況下分別提供1.07dB的增益裕量和-11.07dB至+31.07dB的增益范圍：最大帶寬模式（引腳5和引腳7短接）。

這種X - AMP結(jié)構(gòu)相比以前的增益控制方法具有許多優(yōu)勢。最重要的是，其固定增益放大器采用負(fù)反饋來增加其精度。因為大輸入信號可以先被衰減，然后再進(jìn)行放大（例如，要得到±1V的輸出，在1 - dB/ + 41dB模式下，即固定增益為41.07dB時，其輸入僅為8.84mV，因此失真可以很低）。同樣重要的是，信號增益和相位響應(yīng)，以及脈沖響應(yīng)，基本上與增益無關(guān)。

圖31是簡化原理圖。輸入衰減器是一個7段R - 2R梯形網(wǎng)絡(luò)，使用標(biāo)稱值為125Ω ± 20%的未微調(diào)電阻。在輸入和激光微調(diào)的100Ω ± 3% 2R電阻上并聯(lián)一個分流電阻，可確保在與外部電阻或電容結(jié)合使用時，能精確控制增益和高頻轉(zhuǎn)角頻率。

輸入VINP的標(biāo)稱最大信號為1V rms（1.4V峰值）。使用推薦的±5V電源時，雖然在±2V峰值時也能工作，但會增加諧波失真和饋通。引腳4（COMM）必須直接連接到輸入地；在此連接中，顯著的阻抗會降低增益精度。

輸入處施加的信號通過梯形網(wǎng)絡(luò)按6.02dB的倍數(shù)進(jìn)行衰減；因此，每個抽頭的衰減依次為6.02dB、12.04dB、18.06dB、24.08dB、30.1dB、36.12dB和42.14dB。采用獨特的電路技術(shù)來對這些抽頭點進(jìn)行插值，如圖31所示，從而提供從0dB到42.14dB的連續(xù)衰減。這有助于理解AD603的工作原理：它就像一個機(jī)械裝置，通過移動滑塊從左到右來控制增益，其位置由控制電壓決定。引腳1和引腳2的詳細(xì)信息在“增益控制接口”部分介紹。

增益在任何時候都能精確確定，并且通過指數(shù)特性（X - AMP原理）自動保證dB線性關(guān)系。實際上，增益會略微偏離理想規(guī)律，偏差約為±0.2dB峰值（例如，見圖5）。

噪聲性能

X - AMP的一個重要優(yōu)點是其卓越的噪聲性能。標(biāo)稱電阻在內(nèi)部抽頭點為41.7Ω（三分之一的125Ω），在27℃時表現(xiàn)出0.83nV/√Hz的熱噪聲（√4kTR）。放大器的第一級每√Hz的噪聲大于1nV/√Hz，總輸入噪聲為1.3nV/√Hz。這是因為在梯形網(wǎng)絡(luò)中使用了低電阻，以實現(xiàn)極低的指定噪聲水平。信號源阻抗與AD603的100Ω輸入電阻形成分壓器。在某些應(yīng)用中，由此產(chǎn)生的衰減可能不可接受，這就需要使用外部緩沖放大器，將高阻抗源與低阻抗AD603進(jìn)行匹配。

最大增益（即0dB抽頭）時的噪聲取決于輸入是短路還是開路。短路時，可實現(xiàn)略高于1nV/√Hz的最小噪聲譜密度（NSD）。開路時，看向100Ω的電阻為129nV/√Hz，因此噪聲增加到1.63nV/√Hz。（此計算假設(shè)如果AD603之前有一個900Ω電阻，例如，允許從高達(dá)10V rms的輸入進(jìn)行操作。）隨著所選抽頭遠(yuǎn)離輸入，源阻抗對噪聲的影響會迅速減小。

除了上述小變化之外，輸出的信噪比（SNR）基本上與衰減器設(shè)置無關(guān)。例如，在-11dB/ + 31dB范圍中，×35.8的固定增益將輸出NSD提高到46.5nV/√Hz。因此，對于1V rms的最大未失真輸出和1MHz帶寬，輸出SNR將為86.6dB，即20log(1V/46.5μV)。