AFE4900 适用于可穿戴光学和电生物传感的超低功耗集成型 AFE | 德州仪器 TI.com.cn

AFE4900 (正在供货)

适用于可穿戴光学和电生物传感的超低功耗集成型 AFE

 

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描述

AFE4900 器件是一款用于同步心电图 (ECG)、光电血管容积图 (PPG) 信号采集的模拟前端 (AFE)。该器件还可用于光学生物传感 应用,例如心率监测 (HRM) 和周围毛细血管氧饱和度 (SpO2) 测量。PPG 信号链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)。LED 可以使用完全集成的 LED 驱动器打开。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。ECG 信号链具有一个连接至同一 ADC 的仪表放大器 (INA),该放大器具有可编程增益。右腿驱动 (RLD) 放大器组可用于 ECG 输入引脚的偏置。支持交流和直流导联脱落检测方案。来自 PPG 和 ECG 相位的 ADC 代码可以存储在 128 样本先进先出 (FIFO) 块中,并使用 I2C 或串行外设接口 (SPI) 接口进行读取。

特性

  • 以高达 1kHz 的数据速率进行同步 PPG、ECG 信号采集
  • ECG 信号链:
    • 高达 4kHz 的独立 ECG 采集
    • 输入偏置:具有 RLD 偏置的单引线 ECG
    • 可编程 INA 增益:2 至 12
    • 输入噪声(1Hz 至 150Hz):1kHz 数据速率下为 2.5µVrms,4kHz 数据速率下为 1.25µVrms
    • 交流、直流导联脱落检测:12.5nA 至 100nA
  • PPG 接收器:
    • 支持三路时分多路复用 PD 输入
    • 来自 PD 的电流的 24 位表示
    • TIA 输入端的直流偏移消减 DAC(高达 ±126µA),用于每个 LED 和环境
    • ADC 输出端的数字环境消减
    • 具有可编程带宽的噪声滤波器
    • 互阻抗增益:10kΩ 至 2MΩ
    • 高达 100dB 的动态范围
    • 接收器在仅 PPG 模式下以大约 1µA/Hz 的采样率运行
    • 断电模式:大约 0µA
  • PPG 发送器:
    • 四个采用共阳极配置的 LED
    • 高达 200mA 的 8 位 LED 电流
    • 并行点亮两个 LED 的模式
    • 可编程 LED 导通时间
    • 同时支持三个 LED,适用于 SpO2 或多波长 HRM
    • 平均电流为 30µA,适用于
      典型的心率监测情形:
      • 20mA 设置、60µs 脉冲持续时间、
        25Hz 采样率
  • 使用外部或内部时钟进行计时
  • 用于 ECG 和 PPG 且具有 128 样本深度的 FIFO
  • I2C、SPI 接口:可通过引脚进行选择
  • 工作温度范围:–20°C 至 +70°C
  • 2.6mm × 2.1mm、0.4mm 间距 DSBGA 封装
  • 电源:
    • Rx:1.8V 至 1.9V(LDO 旁路),
      2.0V 至 3.6V(LDO 使能)
    • Tx:3V 至 5.25V
    • IO:1.7V 至 Rx_SUP

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参数 与其它产品相比 生物传感 AFE

 
Number of 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$)
AFE4900 AFE4403 AFE4404 AFE4405 AFE4410 AFE4490
3     1     1     2     3     1    
24     22     24     24     24     22    
SPI
I2C    
SPI     I2C     I2C
SPI    
SPI
I2C    
Serial SPI    
4     3     3     3     4     2    
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    
  DSBGA | 36     DSBGA | 15         VQFN | 40    
  See datasheet (DSBGA)     See datasheet (DSBGA)         40VQFN: 36 mm2: 6 x 6 (VQFN | 40)    
  3.25 | 1ku     2.28 | 1ku     2.50 | 1ku     2.65 | 1ku     7.95 | 1ku