在要求高增益的场合，可采用两片或多片AD603级联的形式，级间通常采用电容耦合。两片AD603级联时，总增益控制范围为84.28dB=(42.14*2).在级联应用中，有两种增益控制连接方式，即顺序控制方式和并联控制方式。可根据实际应用情况选择，其选择取决于是要获得最高即时噪比还是优化增益误差波动。
顺序控制方式（优化S/N） 两片AD603级联的顺序控制方式是将两片AD603的两个正增益控制输入端（GPOS）以并联形式由一个正电压VG（GPOS对地的电压）驱动，而两级的负增益控制输入端（GNEG）分别加一个稳定的电压，使VG1 和VG2满足2*0.526V的点位差是，则第一级的增益达到最大值是,第二级的增益才从最小值开始提高。在顺序控制方式中，ISNR（即时信噪比）在增益控制范围内维持可能的最高水平。
并联控制方式 两片AD603级联的控制方式是将两级的正增益控制输入端（GPOS）以并联的形式由一个正电压VG驱动，而两级的负增益控制输入端（GNEG）以并联形式接地或加一个稳定的电压，即VG1=VG2，于是两级的增益同步变化，并联控制方式在线性范围内的控制能力为80dB/V（40dB/V*2），即在较小的控制电压下便可获得较高的增益，其总增益是单片AD603的两倍。但在并联方式工作时其增益误差是顺序控制方式的两倍，输出信造币随着增益的提高而线性降低。
低增益波动方式（最小增益误差方式） 由于即使在增益温度状态下也存在一定的增益误差，且呈现周期性的纹波状态，若设置两片AD603级联时所对应的VG1和VG2间存在合适的电位差（约93.75mV），即可使两级的增益误差相互抵消，以实现在所需增益范围内总增益误差最小。
AGC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。
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。
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：
（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不准。