AD603资料必看

2010-8-6 By Fighting本人收集的部分AD603的 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 ，例子，合辑在了一起，希望对大家有用哈^-^! - 36 - 基于 AD603 的可控直流宽带放大器 曾繁政 黄 河 （贺州学院，广西 贺州 542800） 【摘 要】放大器利用 AT89S52 单片机为控制核心，两级可控增益放大器 AD603 芯片为放大核心，利用 10 位的 DAC 芯 片 TLC5615 输出模拟电压直接控制 AD603 增益控制端，实现增益控制，根据 AD603 的放大倍数与控制电压的关系得到信号放 大倍数。该放大器宽频带、低噪声、高增益、性能稳定。 【关键词】宽带直流放大器；AD603；单片机；可控增益放大器 【中图分类号】TN495 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2010)04-0036-02 随着社会发展，各类型放大器的运用领域不断扩展。在 当今科技和通讯高速发展下，各种自动化、智能化仪器装置 对信号的要求越来越高，尤其在一些高精度的领域，对小信 号的放大与处理要求更为严格。普通的运放存在着本身不可 忽略的缺点，用普通的运放设计的放大器一般具有频带窄、 噪声系数大、低增益的特点。直流宽带放大器可以对宽频带、 小信号、交直流信号进行高增益的放大，广泛应用于军事和 医用设备上等高科技领域上，具有很好的发展前景。研究和 设计一款高增益、高精度、低噪声、增益可控性高的直流宽 带放大器成为了人们的广泛关注。本系统介绍了以 AD603 为 核心实现高增益、高精度、低噪声的程控直流宽带放大器。 （一）系统硬件原理 系统由控制器、主放大电路、DA 增益控制、键盘扫描、 液晶显示及直流稳压电源六大功能模块。各模块间的关系如 图 1所示。控制器采用 Atmel 公司生产 MCS51 系列的 AT89s52 单片机，负责对数据的运算处理。DA 转换使用 TLC5615， TLC5615 是带有缓冲基准输入（高阻抗）的 10 位电压输出串 型数字-模拟转换器，器件使用简单，用单 5V 电源工作。信 号经过 IO 直接驱动 DA 芯片工作，进行 DA 转换，输出控制电 压，实现对 AD603 的增益控制。键盘使用常用的 4X4 键盘， 采用 LCD12864 显示，主要显示增益值，实现人机信息交换。 LCD12864 液晶屏是由 128*64 个像素组成，具有显示汉字，图 形等功能，使得整个系统显示界面友好、大方。系统需± 5V 电源供电，电源采用了由三端稳压器 LM7809 和 LM7905 组成 的直流稳压电源。 图 1 系统总体设计框架 （二）放大电路工作原理 1.AD603 简介 AD603 是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.AD603 放大电路及原理 AD603 的放大电路如上图 2所示。AD603 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。从第 3脚 输入的信号经衰减后，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（1 脚和 2脚的电压差）有关，由于 控制电压 1脚和 2脚的输入电阻高达 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。当第 7和第 5两管脚的连接不同电阻时，其放大器的增 益范围也不一样，当两脚短接时，增益为 40Vg+10，Vg 在 -500mV～500mV 时的增益范围在-10dB～30dB，本设计就应用 次性能。 选用 AD603 作为主放大器，两片 AD603 采用顺序级联形 式，充分发挥每一片 AD603 的增益控制功能。AD603 的 2 脚对 地压降固定，从而 1、2脚的电压差 Vg 受 1 脚电压的控制。 AD603 的增益可表示为：Gain=40·Vg+10。由此可见，随着 1 脚电压的增加，Vg 也增加，则 AD603 的增益变大，相反，若 1脚电压减小，Vg 也减小，则 AD603 的增益变小，从而使两 级 AD603 的输出恒定在某个信号强度上。 两片 AD603 采用顺序级联模式有利于控制精度和信噪比 的提高。而顺序级联模式要求在放大信号时先启用第一片 AD603 的增益，用尽后再用第二片的增益。由 AD603 的增益计 算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 可知，当 Vg 在-500mV～500mV 之间时，其增益在-10～ 30dB 范围内变化，则两片 AD603 的 Vg 之间应有 1V 的电压差， 在图 2中可见，即两片 AD603 的 2 脚之间有 1V 的压降。将第 一片 AD603 的增益范围定为 -10～30dB，则相应的 Vg 为 -500mV～500mV，而其 2脚已固定在 2V，故 1 脚的控制电压应 为 1 V～2.5V。第二片 AD603 的增益范围也应定为-10～30dB， 则相应的 Vg 与第一片 AD603 相同，而其 2脚已固定在 3V，故 1脚的控制电压即应为 2.5 V～3.5V，两片顺序级联后的总增 2010 年第 4期 大 众 科 技 No.4，2010 （总第 128 期） DA ZHONG KE JI (Cumulatively No.128) 【收稿日期】2010-01-02 【作者简介】曾繁政（1983－），男，广西梧州人，贺州学院教师，广西师范大学硕士研究生，研究方向为计算机控制与电 子技术。 Administrator ????{�]?Qw Administrator ????{�]?Qw Administrator ????{�]?Qw Administrator ????{�]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw - 37 - 益范围为-20～60dB。 由以上分析可知，当 DA 转换器电压 V从 1V 到 3.5V 变化 控制1脚时，两级AD603的总增益将从-20dB～60dB线性增加。 由于 AD603 的输入阻抗仅为 100Ω，要能很好的匹配信号 源输出阻抗，必须加入输入缓冲部分以提高输入阻抗。前级 电路对整个电路的影响非常大，必须尽量减少噪声.故应采用 高速低噪声的运放。系统采用高速低噪声运算放大器 OPA642 作前级缓冲，它的电源电压范围为 ± 4V～ ± 22V，具有 40M 的带宽范围，输入阻抗可以达到 3G，能够很好的匹配前后级 阻抗。这样信号先进入前级的缓冲级进行了除噪处理，信号 缓冲，阻抗匹配后方从 AD603 的 3 脚进入，经过两级 AD603 放大组合进行放大，电路级间没有容性元器件，故可以实现 对直流交流信号的处理。 3 4 7 1 2 8 6 5 U1 AD603 C6 0.1 C5 0.1 C2 10UF 3 4 7 1 2 8 6 5 U2 AD603 C3 10UF C8 0.1 C10 4.7UF C7 0.1 C4 10UF R5 2K R41KR3 2K 5V +5V +5V -5V -5V input outpu Control 图 2 AD603 放大电路 3.抗干扰措施 在进行高频小信号的放大的时候，频带比较宽，当电路 工作于较高的频带时很容易引起自激等不良现象，因此要采 取各种抗干扰措施。本设计抗干扰主要措施如下：第一，在 电路布线是应尽可能使数字电路部分与模拟电路部分隔离； 第二，信号传输屏蔽，信号之间尽量用焊接法，减少用夹子 夹或是插拔接头，信号传输使用同轴线，接头使用 SMA 接头； 第三，整个系统除信号输入、输出接口外全部用金属外壳屏 蔽。 （三）系统软件设计 系统软件主要包含了系统初始化程序、LCD12864 显示程 序、键盘程序、DA 转换程序等。系统初始化程序主要对系统 的 I\O 和液晶显示的初始化。液晶显示程序对单片机处理的 数据进行显示处理，实现友好人机界面的信息交换。DA 转换 主要将键盘输入的键值经过相应的处理以后，转换成二进制 数据输送给 DA 芯片的数据口进行转换，经过转换后输出连续 可调的模拟电压，用以控制 AD603 的 1 脚电压，实现程序控 制。程序流程如下图 3所示。 图 3 程序流程图 （四）结束语 系统利用数字技术实现增益的步进和预置，系统的通频 带在0Hz～10MHz时能稳定输出，增益范围在-20dB到60dB内可 以实现连续和步进可调，增益误差小于1dB，系统噪声小于 20mV。系统具有宽频带、低噪声、高增益、高抗干扰、性能 稳定。系统控制简单，界面友好，已投入使用。 【参考文献】 [1] 姜志海,等.单片机原理及其应用[M].北京:电子工业出版 社,2009. [2] 王国伟,施树春.可缟程宽带运算放大器的设计与实现[J].武 汉理工大学学报,2008.30(3):378-381. [3] 高吉祥,黄智伟,陈和.高频电子线路[M].北京:电子工业出 版社,2003. [4] 高吉祥,高天万,陈和.模拟电子线路[M].北京:电子工业出 版社,2004. [5] 许正望.可变增益放大器 AD603 及其使用[J].湖北工学院学 报,2000,15(3):33-35. （上接第 21 页） ①用加密密钥 PK 对明文 X 加密后，再用解密密钥 SK 解 密，即可恢复出明文，或写为：DSK（EPK（X））=X ②加密密钥不能用来解密，即 DPK（EPK（X））≠X ③在计算机上可以容易地产生成对的 PK 和 SK。 ④从已知的 PK 实际上不可能推导出 SK。 ⑤加密和解密的运算可以对调，即：EPK（DSK（X））=X （三）密钥的管理 对称密钥加密 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 致命的一个弱点就是它的密钥管理十 分困难，因此它很难在电子商务的实践中得到广泛的应用。 在这一点上，公开密钥加密方法占有绝对的优势。不过，无 论实施哪种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，密钥的管理都是要考虑的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。当网络扩 得更大、用户增加更多时尤其如此。一家专门从事安全性咨 询的公司 Cypress Consulting 的总裁 CyArdoin 说：“在所 有加密方案中，都必须有人来管理密钥。” 目前，公认的有效方法是通过密钥分配中心 KDC 来管理 和分配公开密钥。每个用户只保存自己的秘密密钥和 KDC 的 公开密钥 PKAS。用户可以通过 KDC 获得任何其他用户的公开 密钥。 首先，A向 KDC 申请公开密钥，将信息（A，B）发给 KDC。 KDC 返回给 A的信息为（CA，CB），其中，CA=DSKAS（A，PKA， T1），CB=DSKAS（B，PKB，T2）。CA 和 CB 称为证书（Certificate）， 分别含有 A和 B的公开密钥。KDC 使用其解密密钥 SKAS 对 CA 和 CB 进行了签名，以防止伪造。时间戳 T1 和 T2 的作用是防 止重放攻击。 最后，A 将证书 CA 和 CB 传送给 B。B 获得了 A 的公开密 钥 PKA，同时也可检验他自己的公开密钥 PKB。 【参考文献】 [1] 孟洋,徐向阳,刘英娜.量子加密技术探讨[J].长沙民政职业 技术学院学报,2006(2). [2] 王丽娜.电子商务数据加密技术研究[J].光盘技术, 2008. [3] 李保秀,邵军.网络安全中的加密技术[J].商场现代化, 2007,(4):133-134. © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ????{�]?Qw Administrator ????{�]?Qw Administrator ????{�]?Qw Administrator ????{�]?Qw Administrator ????{�]?Qw Administrator ????{�]?Qw Administrator ????{�]?Qw © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 山西电子技术 2001年第3期 应用实践 增益可变运放 AD603的原理及应用 杨世忠，邢丽娟 (包头钢铁学院，内蒙古 包头市 014010) 摘 要：AD603是一种低噪声、电压控制增益的新型运放，其传输带宽高速90MHz，增益最高 可达 51dB，最低达一1ldB。详细描述 AD603内部结构，功能特点和工作原理，并蛤出具体应用。 关键词 运放 增益 带宽 中图分类号：TP342 文献标识码 ：A 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。本文详细介绍 AD603的结构，特性、功能及 其原理，并利用一个传统增益调整电路与AD603比 较来说明该芯片的优势所在，最后给出一个应用实 例。 1 AD603的原理框图 ] 其原理图如图 1所示： 国 1 AD603原理国 原理图中内部结构分成 3个功能区：增益控制 ~0dB。差动输人口允许使用差动控制电压或单电 区；无源输入率减区；固定增益运放区 下面依次分 压，正负均可。即差动输人 口GPOS和 GNEG可同 析各区的作用。 时接不同的控制电压或一端接地另一端接控制电 1 l 增益控制区 压，控制电压可正可负 AD603采用电压控制增益的方式，图中差动输 1．2 无源输入率减区 人口GPOS和 GNEG之问的电压差 v 就是控制 AD603采用一种专用的电路拓扑结构 x 电压 该差动输人口呈高输入阻抗(5oMn)，低偏流 AMP(x—AMP是 AD公司的一种商标)t该结构由 电流(200nA)。增益和电压的换算系数是 25mV／ 一个可从 0dB到一北．14dB变化的率减器组成，这个 dB，郎若 v。的变化范围为 lv，增益的变化范围为 率减器与固定增益运放区中的固定增益运放相连。 收稿 日期：2OOl 03一O8 第一作者 杨世忠 男 28岁 助教 维普资讯 http://www.cqvip.com Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw 第3期 杨世忠等：增益可变运放AD603的原理及应用 19 由于该率减器的存在，即使有大的输人固定增益运 放不会受到的冲击，而且还可与运放构成负反馈确 保增益的稳定性。率减器包括 7段R一2R梯型网络， 每个节点依次率减 6．021dB，如图从 0dB，一6 02dB 到一36．12dB，一4Z．14dB 其率减的程度受增益控制 区V。的控制。该率减器的输人电阻为1∞n 1．3 固定增益运放区 该区由 个固定增益运放和三个电阻组成，泼 运放的两个输人端与增益控制区和无源输入率减区 相关联，共同决定增益的大小 并且由该区的反馈端 FDBK与输 出端的不同连接．可决定频带 的宽度： 9M Hz，45M Hz，90M Hz 这三个区的功能是有机地接合在一起的．增益 控制区的控制电压控制率减器的连续率减，就像使 图中固定增益运放的同相输人端的箭头在 0dB 到 42．1 4dB之间滑动一样；率减器与固定增益运放相 连决定输出的增益。由于AD603采用特有的内插技 术，可 保证增益在 dB(分贝)上的变化是线性的． 且增益的稳定性强，受外界温度变化和电源波动的 影响小 2 AD603的特性及应用领域 2．1 特性(+5V供电) 2．1．1 增益在 dB(分贝)上的变化是线性的 2．1．2 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 5]dB 带宽 45MHz： 一ldB 到 ,t]dB 带宽 90MHz： 1ldB 到 31dB 2．1．3 带宽确定时，增益的变化不会影响带宽 2．1．4 输人噪声频谱密度：1．3nV／(Hz)” 2．1．5 典型的增益精确度：±O．5dB 2 L 6 输 人 电 阻： lO0n 2．1 7 输 人 电 容： 2pF 2．1．8 输 出 电 阻： 212 2．1-9 转 换 速 率： 275V／t~S 2．1．10 最大输人电压：±1．4V 2．1．11 最大输出电压：±3．0V 2．1．12 增益控制口共模输人电压：最大 2．0V，最 小一1．2V 2 1．13 增益控制口输人阻抗：50M12 2．1．14 增益控制口差动电压：--500mV≤Vc≤ 500m V s 口· 唧s G w NE 肝 G目删 目咖。 删 口r--．．-- 圈 7~ VOUT 管脚 1：GPOS增益控制电压正相输入端(加正电压增大增 益) 管脚 2：GNEG增益控制电压反相输入端(加负电压增大增 益) 管脚 3：VINP运放输入端 管脚 4：Ct)MIvl运放接地端 管脚 5：FSBK反馈同络连接端 管脚 6：VENG 负供电电源端 管脚 7：VOUT运放输 出端 管脚 8：VPOS正供电电源端 4 AD603频带宽度的确定 AD603的显著的特点是增益可变，并且增益变 化的范围也可变，不同的频带宽度决定不同的增益 变化的范围。频带宽度是由管脚的不同连接决定的， 下具体说明其连接方式： 4．1 带宽为 90MHz 电路连接如图3。 VC1，VCZ为增益控制电压输人，VIN为输人， 输出端 VOUT与反馈端FDBK短接 这种连接方式下带宽为90MH ，增益范围： 一 1ldB到 31dB 增益控制电压 V6一VC1--VC2 (一500mV≤VG≤500mV) 维普资讯 http://www.cqvip.com Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw 山 西 电 子 技 术 2001年 GP0S VP0S GNBG _l}。UT AD603 FINP V砸 G 00111 FDBK 理论上增益与增益控制电压的关系： 增益 dB)一40Vc一10(从一10dB到 30dB) 4．2 带宽为 45MHz 电路连接如图4。 VCI，VC2为增益控制电压输人，VIN为输人 输出端 VOUT与反馈端 FDBK间接 2．1 5kn电阻 反馈端 FDBK通过 5．5pF接地。 ldB到 41dB GP0s VP0S Gm v0【Ir AD 603 VI VmG ∞nⅡ FN~,K 图4 45MH 带宽连接方式 这种连接方式下带宽为 9MHz，增益范围：9dB 增益控制电压 V。一1，cl VC2 到 5]dB ‘500， V≤V。≤500mV) 增益控制电压 V 一VC1 VC2( 500mV≤ G 理论上增益与增益控制电压的关系： ≤500mV) 增益(dB)一40VG--20(从 0dB到 4OdB) 4．3 带宽为9MHz 电路连接如图5。 VC1．VC2为增益控制电压输入．VIN为输入 输出端 VOUT，反馈端 FDBK通过 1 5pF接地 理论上增益与增益控制电压的关系： 增益(dB)一40V +30 (从 10dB到 50dB) 5 使用AD603时需要注意的若干问题 ●无论增益的范围是多少，AD6O3的实际的增 GP0S Ⅵ S GNBG V0UT AD603 VINP VIC'EG C叫 M FDBE 15pF 图5 9MH 带宽连接方式 益都在理论增益的基础上限附加 1．07dB，下限附加 最大不超过 60dB。 ． 1．07dB 如带宽为 90MH 时．理论上增益范国： ●管脚 4(COMM)必须与输入信号的地线相 10dB到 30dB，实 际 的增益 为：一11．07dB到 31． 连，因为它们之间若有明显的阻抗存在将降低增益 07dB。 ●带宽为 9MH 时．如图 5，若在管脚 5与地之 问连一个电阻，有可能得到更高的增益上限，但增益 的精确度， ●AD603驱动的负载阻抗在 1∞n左右时失真 最小 维普资讯 http://www.cqvip.com Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw 第 3期 柄世忠等：增益可变运放 AD603的原理及应用 21 一 一 — — — — — — — — 一 — — ●输出电压的幅度与负载电阻有关： 如外接负载为500g~时，输出电压的幅度为： ± 2 5V 如外接负载为 100n时．输出电压的幅度为： ± J ●AD603的输入电阻为 100X'l，信号输入对应 考虑阻抗匹配。 ●由于输出管脚为 7脚，正、负供电电源为 8 脚、6脚．所以测量输出时千万要小心， 但将输出 输入信号 端与供电端短路，将对芯片造成永久性损坏。 6 AD603与其它可调增益电路的比较 在可调增益运放没有出现之前，也可通过芯片 的组合来实现增益可调的功能。以下通过～个典型 的可调增益电路的例子 来说明其工作原理．并给 出其与 AD603的比较的缺点所在。电路连接如图 6。 该 电 路 的 主 要 元 件 是 ：8位 移 位 寄 存器 ： 釜些 +／ 图 6 一种可调增益电路 74HC595；模拟多路转换器／分配器(8选 1模拟开 作用74HC4051选通端 6脚(INH)，使 74HC4051 关)74HC4051；高速运放LM6361 有 效；74HC5 95的输 出 2脚，3脚，4脚 接 芯 片 元件的管脚连接如下： 74HC4051的 8选 1控制端 11脚，10脚，9脚(A，B， 74HC595的 14脚接单片机控制的串行数据 C)，选通其中的一项。 DATA；11脚接单片机控制的脉冲DCI K；1 2脚接 6．1 3 输人信号通过 74HC4051的某 选通项作 单片机控制的选通信号 CS；7~HC595的输出 1脚 用于高速运放LM6361。 接芯片 74HC4051的选通端 6脚tINH)；74HC595 6．1．4 高速运 放 LM6361构 成反 馈形 式，据 的输出2脚，3脚，4脚接芯片 74HC4051的 8选 1 74HC~051的不同选通项决定增益的大小 控制端 11脚，10脚，9脚(A，B，c)。输入信号通过一 放太倍数公式：设反馈电阻为R，，输入信号通 系列电阻(100Kn，50KE~，20KE~，10Ka，5Kn，2Kn， 的电阻为Rm 1Kn，500g~)连于芯片74HC4051的待选通端 芯片 倍数一一 ／R ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (1) 74HC4051的输出端接高速运放 LM6361，LM6361 因 R =100KE~，R，Ⅳ∈(100Ka，50Ka，20KE~． 接成负反馈的形式，反馈电阻100KE~， 10Kn，5Kn，2Kn，1Ka，500a) 6．1 电路的工作原理 由公式 (1)可知倍数 ∈( 1，⋯2 5，10． 20，一 6．1 1 74HC595由单片机控制的脉冲DCLK． 50， 100， 200) 片机控制的选通信号 CS的作用下，由DATA 口将 6．2 电路的缺点 控制命令传给 74HC595 6．2．1 信号反相放大。 6．1．2 在控制命令作用下，74HC595的输出管脚 1 6．2、2 元器件众多，不但费用高而且容易造成电路 ”¨ ⋯ Ⅲ ∞ ∞¨ 盯 盯 辩一u 维普资讯 http://www.cqvip.com 22 山 西 电 的相互于扰对增益的精确度有影响。 6．2 3 各元件的误差导致整体电路的误差较大。 6．2．4 制作印制电路板时的面积增大，使布线困 难 ：影响散热 6 2 5 虽然可实现增益的控制，但增益控制不连 续 6．2．6 带宽较小(1MHz)且不可变 7 应用实例 本设计是虚拟示渡器的设计，它的功能是将测 得的模拟信号经处理后变为数字信号，然后经计算 机并口送入计算机．在计算机中进行处理、存储和波 形显示。AD603应用在虚拟示渡器硬件系统的前端 模拟部分．框图如图 7。 巫 _ - 一· 图7 虚拟示波器前端电路框图 信号采集回来后经率减处理和阻抗变换后进人 增益调整环节。我们都知道示波器所显示的波形可 以放大缩小 用 AD603实现这种功能．由单片机 AT89C52来实现控制 电路连接如图 8 该 电路 由 AD603，AD8402，TLC5540组 成。 AD8402是数字电阻器；TI C5540是 8为高速模数 输入信号 子 技 术 2001茸 转换器．将模拟信号转换为数字信号 元件的管脚连接如下： AD8402是数字电阻器，其实质是可由数字信 号控制阻值的电阻器，本设计应用其可控阻值的性 质实现可控电压。如图8，AD8402的 13脚(A1)接 VCC／A( 5)，1 4脚(BI)接 AGND(模拟地)； 7脚(／CS)、8脚(SDI)、9脚(CLK)分别接单片 机控制选通信号(CS0)、串形控制数据输出端(DA— TA)、脉冲输出端(Dc【|K)；I 2脚(W1)接 AD603的 1脚，AD8402的其它管脚连接如图 AD603接成增益为 90MHz的形式，即管脚 5 与管脚7相连；4脚与输入信号的地线共地；8脚、6 脚接正、负电源；增益控制端 口1脚接 AD8402的 l2脚(W1)，2脚接一固定分压电路．如图 2脚的电 压为 0．5V TI C5540的模拟输入端 l9脚(AIN)通过～个 501"1接 AD603的输出端 7脚，由于 TLC5540的人 端阻抗较小，所以 AD603的输 出端 7脚接 ～个 IK{I的下拉电阻以保证 AD603输出电压幅度位 2．5V；TLC5540的 l2脚接单片机控制的转换脉冲 WCK；数字输出D 一D 接暂存器；其它管脚连接如 图 7．1 电路的工作原理 D6HD REFB Dl REFBS D2 自0HD D3 6ND D4 IH D5 UDD D6 REF T D7 REFTS DB VDD ^ uDDD u DD CL K UDD D l臼 图8 虚拟示波器的可调增益电路图 注：为防止数字信号和模拟信号的相互干扰．它们的供电电源以噩地线都分开。图中VCC／A是模拟+sV VCC是数字 +5V；AGND是模拟地{GND是数字地 ∞噩业壁 C一 ¨ ^ 一 日 0 D n O 篮至萎Ⅲ 维普资讯 http://www.cqvip.com Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw Administrator ??~?ga]?Qw 第 3期 扬世忠等：增益可变运放 AD603的原理及应用 单片机选通 AD8402，在脉冲DCLK的控制下， 单 片机控 制 信 号通 过 AD8402的 SDJ端输 人 AD8402中，来控制 w1的输出电压，不同的控制信 号控制不同的输出电压，设定 AD8402的输出电压 在 0—1V之间。 AD603的增益控制 口1脚接 W1，2脚接分压 电路。由前面的介绍可知：1脚电压VCI在 0 1V 之间，2脚电压 VC2—0．5V，所以增益控制电压V。 一 VCJ--VC2的变化范围在一0．5 O 5V之间 据 90MHz带宽时的增益定义可知增益的变化范围在 一 11dB 31dB之间。 在具体的增益控制下，输入信号经 AD603输出 到 TLC554O中进行 A／D转换。 由上述可知，AD603具有控制简单、操作方便、 精确度高、性能可调等优越的特点，可在需要调节增 益的设计中广泛应用 笔者在虚拟示波器的设计中 采用AD603实现波形的放大和缩小功能，取得了显 著的效果 参 考 文 献 1 ANAI OG DEVICES．I OW Noise，90MH Variable Gain Amplifier AD603 2 John Beeker．EPE Virtual Scope．Everyday Practica Electronics，January 1998(60 61) The Theory and Application of Variable—Gain Amplifier AD603 Yang Shizhong．Xing Lijuan (U1S7 Baoto~014010 China) Abstract：The AD603 is a new low noise．voltage—controlled gain amplifier，its maximum bandwidth is 90MH ，its maximum gain is 51dB and its minimum gain is lldB．The article discusses AD603 S fune tions，features and theory of opeation，also gives its applications in detail． Key words：amplifier gain bandwidth (上接第 11页) 其作为一个研究课题。软件无线电基于同一硬件，安 装不同的软件模块来实现不同性质通信功能的设计 思想，使其在军用和民用领域都成为了研究热点 虽 然由于目前硬件发展水平的制约，软件无线电更多 是以一种概念和设计思想的形式出现，但其优越性 势必使之成为未来通信的主流，随着对其研究的不 断深入以及现代科技的发展，真正的软件无线电时 代一定会到来。 参 考 文 献 1 Joe M ．The Software Radio A rchitecture．IEEE M agzine，May 1995 2 王际兵等 ．软件无线电技术．新技术，1998．9 3 刘星成等．软件无线电中的关键技术厦平台构建初 擐 ．无巍电通信技 术，2000．1 4 宋晓勤 林福平．软件无线电中的 A／D转换 ．数 字通信，1998 3 5 莫金旺．软件无线电的体 系结构 广西通信技术， 1998．9 6 孙增军等 ．新一代的无线电通信技术 软件无线 电．电子技术，1999 2 7 马晓敏等 软件无线电中的数据采样技术 ．电信科 学．1998．5 8 林福华 ．软件无线电技术 ．电子工程师．1999．2 Discussion for the Software Radio Technology Huang Jie (Wuhan Professional TechnoIogy College+Wuhan Hubei 430074 China) Abstract：This Paper introduces the concept of the software radio，its main technology．And then pre liminary discuss for the problems of the main technology． Key words：software radio wideband DSP make procedures A／D／A 维普资讯 http://www.cqvip.com Low Noise, 90 MHz Variable Gain Amplifier AD603 Rev. H Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 www.analog.com Fax: 781.461.3113 ©2007 Analog Devices, Inc. All rights reserved. FEATURES Linear-in-dB gain control Pin-programmable gain ranges −11 dB to +31 dB with 90 MHz bandwidth 9 dB to 51 dB with 9 MHz bandwidth Any intermediate range, for example −1 dB to +41 dB with 30 MHz bandwidth Bandwidth independent of variable gain 1.3 nV/√Hz input noise spectral density ±0.5 dB typical gain accuracy APPLICATIONS RF/IF AGC amplifiers Video gain controls A/D range extensions Signal measurements GENERAL DESCRIPTION The AD603 is a low noise, voltage-controlled amplifier for use in RF and IF AGC systems. It provides accurate, pin-selectable gains of −11 dB to +31 dB with a bandwidth of 90 MHz or +9 dB to 51+ dB with a bandwidth of 9 MHz. Any intermediate gain range may be arranged using one external resistor. The input referred noise spectral density is only 1.3 nV/√Hz, and power consumption is 125 mW at the recommended ±5 V supplies. The decibel gain is linear in dB, accurately calibrated, and stable over temperature and supply. The gain is controlled at a high impedance (50 MΩ), low bias (200 nA) differential input; the scaling is 25 mV/dB, requiring a gain control voltage of only 1 V to span the central 40 dB of the gain range. An overrange and underrange of 1 dB is provided whatever the selected range. The gain control response time is less than 1 μs for a 40 dB change. The differential gain control interface allows the use of either differential or single-ended positive or negative control voltages. Several of these amplifiers may be cascaded and their gain control gains offset to optimize the system SNR. The AD603 can drive a load impedance as low as 100 Ω with low distortion. For a 500 Ω load in shunt with 5 pF, the total harmonic distortion for a ±1 V sinusoidal output at 10 MHz is typically −60 dBc. The peak specified output is ±2.5 V minimum into a 500 Ω load. The AD603 uses a patented proprietary circuit topology—the X-AMP®. The X-AMP comprises a variable attenuator of 0 dB to −42.14 dB followed by a fixed-gain amplifier. Because of the attenuator, the amplifier never has to cope with large inputs and can use negative feedback to define its (fixed) gain and dynamic performance. The attenuator has an input resistance of 100 Ω, laser trimmed to ±3%, and comprises a 7-stage R-2R ladder network, resulting in an attenuation between tap points of 6.021 dB. A proprietary interpolation technique provides a continuous gain control function that is linear in dB. The AD603 is specified for operation from −40°C to +85°C. FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM SCALING REFERENCE VG GAIN- CONTROL INTERFACE AD603 PRECISION PASSIVE INPUT ATTENUATOR FIXED-GAIN AMPLIFIER *NOMINAL VALUES. R-2R LADDER NETWORK VPOS VNEG GPOS GNEG VINP COMM 0dB –6.02dB –12.04dB –18.06dB –24.08dB –30.1dB –36.12dB –42.14dB R R R R R R R 2R 2R 2R 2R 2R 2R R 20Ω* 694Ω* 6.44kΩ* VOUT FDBK 00 53 9- 00 1 8 6 1 2 5 7 4 3 Figure 1. AD603 Rev. H | Page 2 of 24 TABLE OF CONTENTS Features .............................................................................................. 1 Applications....................................................................................... 1 General Description ......................................................................... 1 Functional Block Diagram .............................................................. 1 Revision History ............................................................................... 2 Specifications..................................................................................... 3 Absolute Maximum Ratings............................................................ 4 ESD Caution.................................................................................. 4 Pin Configurations and Function Descriptions ........................... 5 Typical Performance Characteristics ............................................. 6 Theory of Operation ...................................................................... 11 Noise Performance ..................................................................... 11 The Gain Control Interface....................................................... 12 Programming the Fixed-Gain Amplifier Using Pin Strapping............................................................................... 12 Using the AD603 in Cascade ........................................................ 14 Sequential Mode (Optimal SNR) ............................................. 14 Parallel Mode (Simplest Gain Control Interface) .................. 16 Low