适合低频微弱测量32bit ADC-领慧LHA7532B

很早很早很早以前，就写过这个了，但是功力不够，不能完全参透，今日卷土重来（主要是要用），就再来拾掇一番：

地球听诊器-地震检波器：需要捕捉微弱信号（微伏级）并保持极低的噪声水平

这也是我在国内可以方便获取的料

LHA7532B/LHA7534B 是 Legendsemi 推出的 超低噪声高分辨率 ΔΣ（Delta-Sigma）ADC（模数转换器），具备集成 可编程增益放大器（PGA)，非常适用于 微弱信号采集 场景。

ADC类型

32位 ΔΣ ADC（Delta-Sigma）；第四阶调制器 + 数字滤波器（Sinc5/Sinc3）；集成超低噪声 斩波稳定型 PGA。

低频测量1/f 闹心死了，必须斩波！

低频测量1/f 闹心死了，必须斩波！

通道数

两个版本

两个版本

LHA7532B：2 路差分输入

LHA7534B：4 路差分输入

输入结构

差分输入 + 可编程增益放大器

PGA 增益范围：1x ~ 256x（通过设置 PGA=128 × VRS=0 可达256）

主要参数

噪声性能总结

第五页，不同SPS和GAIN下的噪音情况

第五页，不同SPS和GAIN下的噪音情况

在5SPS的时候可以达到25bit的样子，符合高性能ADC的期望，即使是256的情况下也能到21位

在5SPS的时候可以达到25bit的样子，符合高性能ADC的期望，即使是256的情况下也能到21位

滤波器结构

低速率（<3200 SPS）：Sinc5 + Sinc3 组合滤波器，抑制 50/60 Hz 工频干扰

高速率（≥3200 SPS）：仅使用 Sinc5

可调输出速率 + 可选 FRS 比例因子：支持抗 50 Hz 或 60 Hz 噪声配置

增益计算与输入范围

假设参考电压为 VREF = 2.5V，VRS = 1（无额外倍率），则输入范围为：

如：

Gain=1：±2.5 V

Gain=32：±78.125 mV

Gain=256：±9.77 mV

可用于微弱电压采集（如桥式传感器），并适配不同增益以覆盖全量程。

引脚说明简要（LHA7532B）

重点说说低频噪音，这也是手册的第一个最重要的特点：

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不多说，直接可视化：

128下仿真

128下仿真

两个噪声指标含义

模拟计算：0~50Hz 带宽下的噪声水平

假设该 ADC 的输入噪声密度近似为白噪声（即频率无关），则总 RMS 噪声为：

这代表如果你后端滤波器/测量系统带宽为 50 Hz，那么这颗 ADC（G=128）的本底输入噪声约为 42.4 nV RMS。

图中有：

蓝色曲线：理想的 噪声谱密度 = 6 nV/√Hz；

橙色区间：积分带宽 0 ~ 50 Hz；

积分该区域即可得出上述 RMS ≈ 42.4 nV。

一般噪音和信号是一样会被放大，可以看我以前的文章，所以PGA不会非常大在用的时候，小一点仿真，而且最常见的做法是加滤波器，SO：G=32，64的，前面加入一个-3dB截止频率到5Hz的RC滤波器，把这个里面的R的热噪音也算进去：

噪音情况

噪音情况

在引入一个截止频率为 5 Hz 的 RC 低通滤波器（R = 10kΩ）后，LHA7532B 的输入总噪声情况如下：

热噪声（R=10kΩ）为约 12.88 nV/√Hz，由公式：

ADC噪声密度近似与增益成反比，G=32 时为 24 nV/√Hz，G=64 时为 12 nV/√Hz。

RC滤波器有效限制了噪声积分带宽（截止 5 Hz），使得噪声总量远小于理想白噪声在 50 Hz带宽下的结果。

图中展示了各增益下：

合成后的总噪声密度谱（ADC噪声 + 热噪声）；RC 滤波器在 5 Hz 截止点处明显衰减高频噪声；越高增益时，ADC自身噪声密度越小，热噪声占比越显著。