Texas Instruments AFE49I30 Extrem kleines integriertes Analog-Frontend
Das Texas Instruments AFE49I30 extrem kleine integrierte Analog-Frontend (AFE) ist ein analoges Frontend (AFE) für optische Biosensor-/PPG- und EKG-Messapplikationen. Das AFE44I30 von Texas Instruments unterstützt bis zu vier schaltbare Leuchtdioden (LEDs) und bis zu vier Fotodioden. Es können bis zu 24 Signalphasen festgelegt werden und die PPG- und EKG-Signale können von jeder Phase synchronisiert abgerufen werden.
Merkmale
- Unterstützt die Signalerfassung von bis zu 24 Phasen
- Flexible Zuweisung von 6 LED, 4 PD in jeder PPG-Phase
- Synchronisierte PPG/ECG-Signalerfassung, wobei jede Phase als PPG oder EKG und mit unterschiedlichen Datenraten konfigurierbar ist
- Synchronisiertes PPG/EKG unterstützt eine Datenrate von bis zu 1 kHz.
- Nur-EKG-Modus unterstützt eine Datenrate von bis zu 4 kHz
- PPG-Signalkette
- System-SRV von bis zu 108 dB bei einem PD-Strom von 16 µA
- Niedriger Stromverbrauch für den Dauerbetrieb auf Wearables mit einem typischen Wert (15 µA für eine LED, 20 µA für den Empfänger)
- PPG-Sender
- Unterstützt eine gemeinsame Anoden-LED-Konfiguration
- 8-Bit programmierbarer LED-Strom mit einstellbarem Bereich von 25 mA bis 250 mA
- Modus zur Parallelschaltung von zwei LEDs mit unabhängiger Stromregelung je Außenleiter
- Programmierbare LED-Einschaltzeit pro Phase
- Gleichzeitige Unterstützung von 6 LEDs für SpO2, HRM, oder Multi-Wellenlängen-HRM
- PPG-Empfänger
- Unterstützt vier Zeitmultiplex-Fotodiodeneingänge
- Zwei parallelgeschaltete Empfänger zur gleichzeitigen Abtastung von zwei PD-Kanälen
- Individueller Umgebungs-Offset-Subtraktions-DAC an jedem TIA-Eingang mit 8-Bit-Steuerung pro Phase und einem einstellbaren Bereich von bis zu 255 µA
- Individueller DAC zur LED-Offset-Subtraktion an allen TIA-Eingängen mit 5-Bit-Steuerung je Außenleiter und Bereich von 15,5 µA
- Umgebungsunterdrückung von fast 100 dB bis zu 10 Hz
- Rauschfilterung mit programmierbarer Bandbreite
- Tansimpedanz-Gain: 3,7 kΩ bis 1 MΩ
- EKG-Signalkette
- 1-Pin-EKG mit RLD-Ausgang für Vorspannung
- INA-Gain programmierbar von 1,6 bis 13
- < 1 µVrms Eingangsrauschen (in einer Bandbreite von 1-150 Hz) bei 4 kHz Abtastrate
- Integrierter 450-Hz-Tiefpassfilter
- AC-, DC-Ableitungs-Erkennung mit 3,125 bis 100 nA und programmierbarer Unterbrechung
- Unterstützt externe Takt- und interne Oszillator-Modi
- Option zum Erfassen von Daten, die mit einem System-Mastertaktgeber synchronisiert sind
- Automatische Löschung von DC von Umgebung, LED
- FIFO mit 128-Beispiel-Tiefe
- I2C-Schnittstelle
- 2,6 mm × 2,1 mm DSBGA, 0,4 mm Raster
- Versorgungen
- Rx
- 1,7 V bis 1,9 V (LDO-Bypass)
- 1,9 V bis 3,6 V (LDO-aktiviert)
- Tx
- 3 V - 5,5 V, IO: 1,7-3,6 V
- Rx
- Unterstützt den Betrieb mit zwei Versorgungen: 1,8 V, 5 V
Applikationen
- EKG auf einem tragbaren Bauelement
- Optische Herzfrequenzüberwachung (HRM) und Herzfrequenzvariabilität (HRV) für Wearables, Hearables
- Synchronisiertes PPG, EKG für PTT-basierten Blutdruck
- Pulsoximetrie-Messungen (SpO2)
- Maximaler Sauerstoffverbrauch (VO2 max)
Vereinfachtes Schaltschema
Veröffentlichungsdatum: 2020-07-10
| Aktualisiert: 2024-06-28