Texas Instruments AFE4900超低功率整合類比前端
Texas Instruments AFE4900超低功率整合類比前端 (AFE) 是專為用於擷取同步式心電圖 (ECG) 和光體積變化描記圖法 (PPG) 的訊號所設計。同步式PPG訊號鏈支援四個切換式發光二極體 (LED) 和最多三個光電二極體 (PD)。全整合式LED驅動器可控制電流最高200 mA的LED。光電二極體的電流會經由轉換阻抗放大器 (TIA) 轉換為電壓，然後透過類比轉數位轉換器 (ADC) 加以數位化。相同的ADC還能連接到內含儀器放大器 (INA) 和可編程增益的ECG訊號鏈。ECG輸入腳位可用右腿驅動器 (RLD) 放大器進行設定。AFE4900支援AC和DC斷線偵測架構。128樣本先進先出 (FIFO) 區塊可儲存PPG和ECG階段的ADC程式碼，並使用I2C或序列編程介面 (SPI) 讀出。
特點
- 同步擷取PPG、ECG訊號，資料傳輸速率高達1 kHz
- ECG訊號鏈：
- 單獨擷取ECG，速率高達4 kHz
- 輸入偏壓：1導線ECG，含RLD偏壓
- 可程式INA增益：2至12
- 輸入雜訊（1 Hz至150 Hz）：2.5 µVrms（1 kHz資料傳輸速率下）、1.25 µVrms（4 kHz資料傳輸速率下）
- AC、DC斷線偵測：12.5 nA至100 nA
- PPG接收器：
- 支援三個分時多工PD輸入
- 24位元顯示來自PD的電流
- 每個環境LED的TIA輸入含DC偏移減去DAC（最高±126 µA）
- ADC輸出含數位環境減去
- 雜訊濾波器，含可程式頻寬
- 轉換阻抗增益：10 kΩ至2 MΩ
- 動態範圍最高100dB
- 接收器可在單純PPG模式下以將近1 µA/Hz取樣率運作
- 關機模式：約0µA
- PPG發射器：
- 四個共陽極組態的LED
- 8位元LED，電流最高200 mA
- 可觸發兩個並聯LED的模式
- 可程式LED開啟時間
- 同時支援三個LED的SpO2或多波長HRM
- 平均電流30 µA，適用於一般心率監控情境：
- 20mA安定，60 µs脈衝持續時間，25 Hz取樣率
- 時脈使用外部或內部時鐘
- FIFO含128樣本深度，適用於ECG和PPG
- I2C、SPI™介面：可由腳位選擇
- 作業溫度範圍：-20°C至+70°C
- 2.6mm × 2.1mm、0.4mm間距DSBGA封裝
- 供電：
- 接收：1.8V至1.9V（LDO旁路），2.0V至3.6V（LDO啟用）
- 傳送：3V至5.25V
- IO：1.7V至Rx_SUP
應用
- 預估血壓的同步PPG、ECG
- 穿戴式裝置、聽戴式裝置的HRM
- 心率變異 (HRV)
- 脈搏血氧 (SpO2) 測量
方塊圖
發佈日期: 2018-07-13
| 更新日期: 2022-11-10