LTC6915是获得数字可编程电压增益的最简单，最精确的方法。任何需要精确放大小差分电压和抑制大共模信号的系统都将受益于LTC6915。

LTC6915是LTC2053的升级版，LTC2053是一种精密轨对轨输入输出零漂移仪器放大器。由于放大器的直流误差非常低，因此可以在单级中获得非常高的增益。tc2053使用外部电阻来设置增益;LTC6915使用串行端口或并口来选择内部电阻，从而选择增益。增益可编程为0、1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048或4096。可编程增益增加任何系统的动态范围。一个固定增益的仪器放大器将有大约60dB的有用范围。LTC6915的动态范围大于120dB。

由于高CMRR(通常为125db)与增益设置无关，因此可以从共模噪声中提取微伏的差分信号。此外，差分信号的共模电平可以是LTC6915供电轨道内的任何值。

ltc6915的其他功能包括灵活的数字接口，aKelvin连接的输出级，宽供电范围，关闭模式和多种封装选择。

它是如何工作的

图1显示了theLTC6915的框图。一种复杂的电荷平衡采样技术将差分输入电压压在1000pf内部电容器上。差分输入信号被转换为单端信号，参考集成的精密电阻梯。对于高达1024V/V的增益，保证在温度上的精度优于±0.6%(图2)，非典型增益漂移小于2ppm。LTC6915的“REF”引脚。这个单端信号然后由一个零漂移运放连接到一个非反相增益级进行放大。当输出到SENSE时，增益设置为3kHz采样率，这意味着从DC到1.5 kHz的信号可以被LTC6915放大。

LTC6915具有所有线性技术零漂移放大器固有的出色直流精度。室温直流偏置小于±10µV，漂移小于±50nV/°c。10nA的最大输入偏置电流意味着从源阻抗到10k欧姆没有额外的直流误差。高CMRR和psrr使LTC6915不受电源或共模电平波动的影响。

LTC6915具有并行串行数字接口。其独特的逻辑设计使其能够保证输入高、低阈值(V(IH)/V(IL))为2.0和0.8伏，适用于从2.7V到±5.5V的任何电源电压。因此，运行在2.5V电源上的微处理器或fpga可以不受限制地直接连接到ltc6915。LTC6915电源可以是单个2.7V到分裂±5.5V电源，无需额外的数字输入电平转移。

通用串行控制

连接PARALLEL/串行引脚到V(-)使LTC6915处于串行控制模式。芯片选择(CS)，时钟(CLK)和数据引脚形成简单的3线串行输入(图3)。对于菊花链(图4)，还有一个数据输出(D(out))引脚。通过使用时钟输出数据的下降沿，LTC6915不受光隔离接口中经常遇到的缓慢上升和下降时间的影响。但这并不意味着LTC6915很慢。当dout时间不重要时，数据可以以10MHz的速度输入到LTC6915 !

内部移位寄存器是8位宽;4个lsdb设置增益，忽略4个msb。这简化了一些软件设计，因为LTC6915似乎是一个“字节宽”的设备，尽管它仍然是一次加载4位的选项。

简单并行控制

增益也可以通过简单的pin捆扎来设置，或者通过使用几个备用I/O信号来设置。只要连接PARALLEL/串行引脚到V(+)，并将LTC6915置于并联控制模式。四个输入(D3, D2, D1, D0)直接设置放大器的增益，如图4所示。甚至可以使用HOLD/将并行控制位“锁存”到LTC6915中通过引脚(GN16封装)。当这个引脚走高时，D3…D0上存在的任何信号都被锁存到LTC6915中。在HOLD/之前，d3到D0的任何更改都将被忽略通过又被拉低了。

灵活的输出

SENSE引脚可以巧妙地改进LTC6915的负载驱动或多路复用能力。在图5中，增加了一个分立的NPN晶体管以增加负载驱动能力。SENSE引脚是开尔文连接到负载。消除了NPN的V(BE)和互连的IR带来的增益误差。给负载一个精确的电压。引脚带用于将放大器的增益固定到代码1011，使用并行接口选项获得1024的增益。

在图6中，两个ltc6915连接成一个多路复用器。一个设备被编程为增益0(三态输出)，而另一个设备被编程为增益≥1。使用串行接口，当一个放大器的增益变化和另一个放大器的去能同时发生CS从低到高的转换。作为输出短路的预防措施，200欧姆电阻与每个输出串联，以防两个放大器同时接通。SENSEpin消除了正常工作期间由于200欧姆电阻下降而产生的任何误差。

在图7中，使用sense引脚、外部MOSFET和内部增益网络创建了一个软件可编程的电流接收器。由于内部零漂移放大器的精度和宽增益设置范围，该设计可以吸收0µ至40.96mA的宽电流范围。该电路的最大失调电压误差仅为10µV，输入参考电压仅为250µV至500µV。参考电压由流过5欧姆输入电阻的一个小的调节电流(由LT6650的400mV参考电压固定)设定。这个小电压被theLTC6915的编程增益放大，并迫使电流通过MOSFET流过50欧姆输出电阻。电流汇的电压遵从性由输出到sense引脚的最大电压决定。在本例中，当输入基准电压为500µV，增益为4096时，最大输出电压仅为2.048V。

对theLTC6915的每个连续控制代码将输出电流增加两倍。通过调节输入电压达到的二值加权间隔之间的任何电流水平。增益1提供5µA至10µA的输出电流，增益4096输出20.48 ma至40.96mA，典型线性度优于±1%。

桥式放大器应用

LTC6915是电流传感，热电偶放大器，应变片和许多其他低频和近直流应用的理想选择。内部运放增益带宽积为200kHz，摆幅率为0.2V/µs，响应时间为0.1%精度的阶跃变化增益可以在4ms和15ms之间变化。图8显示了ltc6915放大桥式传感器。当电路的瞬时电流小于100µA时。处理器中断启动一个测量周期，开启LTC6915并从LTC2431 a /D转换器获取转换结果。

结论

LTC6915仪表放大器结合了出色的精度性能和灵活的数字接口。结果是一个精确且易于使用的软件可编程增益级。