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。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。
數據表：*附件：AD603低噪聲、90 MHz可變增益放大器技術手冊.pdf

增益以dB為線性，經過精密校準，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控制電壓。可將數個這種放大器級聯起來，由其增益控制增益偏置以優化系統信噪比(SNR)。

AD603可以驅動低至100 Ω的負載阻抗，且失真較低。對于采用5 pF分流的500 Ω負載，10 MHz時，±1 V正弦輸出的總諧波失真通常為?60 dBc。進入500 Ω負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構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，放大器永遠不必處理較大輸入，并且可以用負反饋來定義其（固定）增益和動態性能。衰減器具有經激光調整至±3%的100 Ω輸入電阻，且包含7級R-2R梯形網絡，使觸點之間的衰減為6.021 dB。利用專有插值技術，可提供以dB為單位的線性連續增益控制功能。

AD603的工作溫度范圍為?40°C至+85°C。

應用

• 射頻/中頻AGC放大器
• 視頻增益控制
• 模數范圍擴展
• 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
• 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進行激光微調，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置，具體通過連接引腳5和引腳7實現。將引腳5連接到公共端可獲得更高增益，此時輸出失調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。該系統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結構相比以前的增益控制方法具有許多優勢。最重要的是，其固定增益放大器采用負反饋來增加其精度。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，以及脈沖響應，基本上與增益無關。

圖31是簡化原理圖。輸入衰減器是一個7段R - 2R梯形網絡，使用標稱值為125Ω ± 20%的未微調電阻。在輸入和激光微調的100Ω ± 3% 2R電阻上并聯一個分流電阻，可確保在與外部電阻或電容結合使用時，能精確控制增益和高頻轉角頻率。

輸入VINP的標稱最大信號為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絡按6.02dB的倍數進行衰減；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來對這些抽頭點進行插值，如圖31所示，從而提供從0dB到42.14dB的連續衰減。這有助于理解AD603的工作原理：它就像一個機械裝置，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，并且通過指數特性（X - AMP原理）自動保證dB線性關系。實際上，增益會略微偏離理想規律，偏差約為±0.2dB峰值（例如，見圖5）。

噪聲性能

X - AMP的一個重要優點是其卓越的噪聲性能。標稱電阻在內部抽頭點為41.7Ω（三分之一的125Ω），在27℃時表現出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。這是因為在梯形網絡中使用了低電阻，以實現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。在某些應用中，由此產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。（此計算假設如果AD603之前有一個900Ω電阻，例如，允許從高達10V rms的輸入進行操作。）隨著所選抽頭遠離輸入，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）基本上與衰減器設置無關。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)。