AFE4410 适用于可穿戴设备光学心率监测和生物传感且具有 FIFO 的超小型集成式 AFE | 德州仪器 TI.com.cn

AFE4410 (正在供货)

适用于可穿戴设备光学心率监测和生物传感且具有 FIFO 的超小型集成式 AFE

适用于可穿戴设备光学心率监测和生物传感且具有 FIFO 的超小型集成式 AFE - AFE4410
 

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描述

AFE4410 是一款用于心率监测 (HRM) 等 光学生物传感应用的模拟前端。该器件支持多达四个可切换发光二极管 (LED) 以及多达三个光电二极管 (PD)。光电二极管的电流通过互阻抗放大器 (TIA) 转换为电压,并使用模数转换器 (ADC) 进行数字化。ADC 代码存储在一个具有可编程深度的 128 样本先进先出块 (FIFO) 中。您可以使用 I2C 接口或串行外设接口 (SPI) 读取 FIFO。该 AFE 还带有 8 位电流控制的完全集成式 LED 驱动器。该器件具有高动态范围的收发电路,可提供高达 100dB 的动态范围,从而实现精确的心率传感。该 AFE 通过以超低功耗 (ULP) 模式(通过使用 ENABLE_ULP 寄存器位进行设置)运行来实现极低的电流电平。


特性

  • 精确、连续的心率监测:
    • 高达 100dB 的动态范围可实现精确心率监测
    • 用于在可穿戴设备上持续运行的低电流,其典型值为:
      • 对于 LED 为 30µA,对于接收器为 25µA
  • 发送器:
    • 4 个采用共阳极配置的 LED
    • 高达 200mA 的 8 位可编程 LED 电流
    • 支持同时点亮两个 LED 的模式
    • 可编程 LED 导通时间
    • 同时支持 3 个 LED,适用于优化型 SpO2 测量、HRM 或多波长 HRM
    • 平均电流为 30µA,可满足典型的心率监测情形:
      • 20mA 设置、60µs 脉冲持续时间、
        25Hz 采样率
  • 接收器:
    • 支持 3 路时分多路复用 PD 输入
    • 以 24 位二进制补码格式表示 PD 的电流输入
    • TIA 输入端的独立直流偏移消减 DAC
      ((范围高达 ±127-µA),用于每个 LED 和环境光相位
    • ADC 输出端的数字环境减法
    • 跨阻增益:10kΩ 至 2MΩ
    • 具有带宽可配的噪声滤波器
    • 接收器在约 1µA/Hz 的采样率(例如 25µA/25Hz)下运行
    • 硬件断电模式:约 0µA 电流
  • 灵活的脉冲排序和时序控制
  • 通过外部时钟或者内部振荡器作为参考时钟
  • 采样深度为 128 的 FIFO:
    • 可针对各阶段编程设定分区
  • 可通过引脚来选择 I2C、SPI 接口
  • 工作温度范围:-20°C 至 +70°C
  • 2.6mm × 2.1mm、0.4mm 间距 DSBGA 封装
  • 电源:
    • Tx:3V 至 5.25V
    • Rx:1.8V 至 1.9V(LDO 旁路),
      2.0V 至 3.6V(LDO 使能)
    • IO:1.7V 至 Rx_SUP

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参数 与其它产品相比 生物传感 AFE

 
# Input Channels
Resolution (Bits)
Interface
Number of LEDs
Features
Operating Temperature Range (C)
Package Group
Package Size: mm2:W x L (PKG)
Approx. Price (US$)
AFE4410 AFE4403 AFE4404 AFE4405 AFE4490 AFE4900
3     1     1     2     1     3    
24     22     24     24     22     24    
SPI
I2C    
SPI     I2C     I2C
SPI    
Serial SPI     SPI
I2C    
4     3     3     3     2     4    
Optical biosensing     Optical biosensing     Optical biosensing     Optical biosensing     Optical biosensing     Optical biosensing    
-20 to 70     -20 to 70     -20 to 70     -20 to 70     -40 to 85     -20 to 70    
  DSBGA     DSBGA       VQFN      
  See datasheet (DSBGA)     See datasheet (DSBGA)       40VQFN: 36 mm2: 6 x 6(VQFN)      
2.65 | 1ku     3.25 | 1ku     2.28 | 1ku     2.50 | 1ku     7.95 | 1ku