AD603可控增益放大器芯片設計的一款高增益,高寬帶直流放大器,采用兩級級聯(lián)放大電路了,提高了放大增益,擴展了通頻帶寬,而且具有良好的抗噪聲系數(shù),采用AT89S52芯片控制數(shù)模轉換(DAC0832芯片)進行程控放大控制,在0—20MHz頻帶內,放大倍數(shù)在0-40dB之間進行調節(jié),增益起伏為1dB。系統(tǒng)具有鍵盤輸入預置,增益可調和液晶顯示,具有很強的實際應用能力。
AD603的三種模式
模式一:將VOUT與FDBK短路,即為寬頻帶模式(90MHz寬頻帶),AD603的增益設置為-11.07dB~+31.07dB.
模式二:VOUT與FDBK之間外接一個電阻REXT,F(xiàn)DBK與COMN端之間接一個5.6uF的電容頻率補償。根據(jù)放大器的增益關系式,選取合適的REXT,可獲得所需要的模式一與模式三之間的增益值。當REXT=2.15千歐時,增益范圍為-1~+41dB。
模式三:VOUT與FDBK之間開路,F(xiàn)DBK對COMN連接一個18uF的電容用于擴展頻率響應,該模式為高增益模式,其增益范圍為+8.92~+51.07dB,帶寬為9MHz.
采用模式二 增益G(dB)與控制電壓VG之間的關系為:GdB)=40VG+Goi(i=1,2,3),其中VG=VGPOS-VGNEG(單位為伏特),Goi分別為三種不同模式的增益常量:GO1=10dB,GO2=10~30dB(由REXT決定,當REXT=2.15千歐時,GO2=20dB),GO3=30dB。
采用模式二,即控制電壓控制在-0.5V~+0.5V之間,就能保證放大器放大倍數(shù)在0dB~40dB之間連續(xù)可調,根據(jù)程序設計,可以保證放大倍數(shù)最小步進為0.1dB。
上圖為基于AD603的可控放大器的原理圖
AGC實用電路
AD603的原理可知,其增益控制VG若與輸入信號成反比,便可實現(xiàn)AGC功能,獲得AGV電路的增益控制電壓,通常采用半波檢測電路或RMS(有效值)電路。本文結合實際應用給出了一種利用AD590與一只三極管等組成寬范圍溫度補償?shù)陌氩z測電路和兩片AD603級聯(lián)而構成的AGC實用電路,如圖3所示。
寬范圍溫度補償?shù)陌氩z測電路由溫度傳感器AD590(典型值為1A)、Q、R2和CAV構成,基本原理為:在VOUT為正半周時Q截止,在VOUT為負半周時Q導通,流入CAV的平均電流Icav=Iad590-Iqc(溫度在300K時,Iad590=300uA),當增益控制電壓Vcav處于穩(wěn)定狀態(tài)時,在一個周期內Q中的整流電流的平均值必須與Iad590保持平衡,如果AD603的輸出幅度太小以至于不滿足改條件,則Vcav將迅速上升,引起增益提高,最終使Q充分導通。R2的選取由帶隙基準原理所確定,適當選擇R2使之滿足VOUT=VBE+VR2=1.2V(即VR2=500mV)時,VOUT在較寬的溫度范圍內將是穩(wěn)定的。對方波而言,在輸入信號穩(wěn)定時,Vcav應保持穩(wěn)定,則Q在導通的半個周期內發(fā)射極電流應為600uA,于是的R2=833歐,實際應用中時正弦波并非方波,R2的推薦值為806歐。由于AD590、R2和Q的配合適用,在很寬的溫度范圍內將使VOUT保持穩(wěn)定。C2用于改善頻率特性。另外,改變CAV的值可改變AGC的時間常數(shù),CAV的取值一般在0.1~1uF之間。
兩片AD603以并聯(lián)控制方式連接,兩級的GNEG端布并聯(lián)接于0.5V的電平上,GPOS端并聯(lián),由半波檢測電路的控制。兩級的VOUT與FBDK之間均接10千歐電阻,即為模式二工作方式,其輸出幅度為1.2Vrms,增益范圍為+3~+75dB。頻帶不小于20MHz。
上圖是由兩級AD603構成的具有自動增益控制的放大電路,圖中由Q1和R8組成一個檢波器,用于檢測輸出信號幅度的變化。由CAV形成自動增益控制電壓VAGC,流進電容CAV的電流Q2和Q1兩管的集電極電流之差,而且其大小隨A2輸出信號的幅度大小變化而變化,這使得加在A1、A2放大器1腳的自動增益控制電壓VAGC隨輸出信號幅度變化而變化,從而達到自動調整放大器增益的目的。
上圖是AD603在信號采集系統(tǒng)中的應用電路,兩級AD603構成程控增益放大器。該電路采用二級AD603順序級聯(lián)構成,其輸出經(jīng)過高速A/D采樣后,由DSP計算需調節(jié)的增益量并控制A/D以獲得調節(jié)增益控制電壓,從而精確地控制放大器的增益。圖中的C16、C17、C18、C19用于電源去耦;C20、C21、C26為放大器的級間耦合電容;C23,C25用于AD603頻響的高頻提升。
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