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Texas Instruments AFE4404 Extra kleines, integriertes AFE

Das extrem kleine, integrierte AFE AFE4404 von Texas Instruments ist ein analoges Front-End (AFE) für Anwendungen mit optischen Biosensoren wie Herzfrequenzmessung (HRM) und Sättigung des peripheren kapillaren Sauerstoffsättigung (SpO2). Das Gerät unterstützt drei schaltbare Leuchtdioden (LEDs) und eine Fotodiode. Der Strom aus der Fotodiode wird durch den Transimpedanzverstärker (TIA) in Spannung umgewandelt. Diese wird mithilfe eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) digitalisiert. Der ADC-Code kann über eine I2-Schnittstelle ausgelesen werden. Das AFE verfügt auch über einen vollständig integrierten LED-Treiber mit 6-Bit-Steuerstrom. Das Gerät hat einen Sende- und Empfangsschaltkreis mit hohem Dynamikbereich, wodurch die Erkennung von sehr niedrigen Signalstärken unterstützt wird.

Merkmale

  • Receiver
    • 24-bit representation of the current input from a photodiode in twos complement format
    • Individual DC offset subtraction DAC at TIA input for each LED and ambient phase
    • Digital ambient subtraction at ADC output
    • 10kΩ to 2MΩ programmable trans-impedance gain
    • Dynamic power-saving mode to reduce current to less than 200µA
    • 10SPS to 1000SPS pulse frequency
    • Flexible pulse sequencing and timing control
    • Flexible Clock Options
      • 4MHz to 60MHz input clock external clocking
      • 4MHz oscillator internal clocking
    • I2C interface
    • -20°C to +70°C operating temperature range
    • 2.6mm × 1.6mm DSBGA package, 0.5mm pitch
    • Supplies
      • Rx: 2V to 3.6V
      • Tx: 3V to 5.25V
      • IO: 1.8V to 3.6V
  • Transmitter
    • Supports common anode LED configuration
    • 100dB dynamic range
    • 6-bit programmable LED current to 50mA (extendable to 100mA)
    • Programmable LED on-time
    • Simultaneous support of 3 LEDs for optimized SPO2, HRM, or multi-wavelength HRM

Applikationen

  • Optical Heart-Rate Monitoring (HRM)
  • Heart-Rate Variability (HRV)
  • Pulse oximetry (SpO2 measurement)
  • VO2 max
  • Calorie expenditure

Additional Resources

Simplified Block Diagram

Texas Instruments AFE4404 Extra kleines, integriertes AFE

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Veröffentlichungsdatum: 2015-07-10 | Aktualisiert: 2023-11-01