Texas Instruments AFE44I3x超低消費電力アナログフロントエンド(AFE)

Texas Instruments AFE44I3x超低消費電力集積アナログ・フロント・エンドは、心拍数モニタリング(HRM)や末梢毛細血管酸素飽和度(SpO2)などの光バイオ・センシング・アプリケーション向けに設計されています。AFE44I3xは、最大6個のスイッチング発光ダイオード(LED)および最大4つのフォトダイオードに対応しています。最大24の信号位相を定義できます。また、各位相から信号を同期して取得できます。フォトダイオードからの電流は、トランスインピーダンスアンプ(TIA)によって電圧に変換され、アナログデジタルコンバータ(ADC)を使用してデジタル化されます。ADC コードは128-sample先入れ先出し(FIFO)ブロックに格納できます。FIFOはI2Cインターフェイスを使用して読み出すことができます。

Texas Instruments AFE44I3xには、完全に統合されたLEDドライバが搭載されており、8ビット電流制御が備わっています。このデバイスは、高いダイナミックレンジの送受信回路が特徴で、非常に小さい信号レベルの検出に役立ちます。

特徴

  • 正確で継続的な心拍数数モニタリング
    • 16μA PD電流で最高108dBまでのシステムSNR
    • ウェアラブルデバイスでの連続動作のための小電流、標準値(LEDの場合15µA、受信機の場合20µA)
  • トランスミッタ
    • コモンアノードLED構成に対応
    • 8ビット・プログラマブルLED電流(25mA~250mAまで調整可能)
    • 位相ごとに独立した電流制御を用いて並列に2つのLEDを点灯させるモード
    • 位相ごとにプログラム可能なLEDオン時間
    • SpO2 、HRM、またはマルチ波長HRM用の6LEDを同時にサポート。
  • レシーバー
    • 4つの時間多重フォトダイオード入力をサポート
    • 2台のパラレル受信機(TIA/フィルタの2セット)
    • 各TIA入力の個別アンビエント・オフセット減算DACは、8ビット・パー・フェーズ制御で、レンジは最大255µAまで調整可能
    • 1位相毎5ビット制御および15.5μA範囲がある各TIA入力での個別のLEDオフセット減算DAC
    • 最高10Hzまでの100dBに近いアンビエント除去
    • プログラマブル帯域幅があるノイズフィルタリング
    • トランスインピーダンス・ゲイン:3.7kΩ~1MΩ
  • 最大24位相の信号取得に対応
  • LED 6個、各位相で4台のPDの柔軟な割り当て
  • さまざまなデータレートでのさまざまなセンサからの同時信号取得
  • 外部クロックおよび内部発振器モードに対応
  • システム・マスタ・クロックと同期したデータを取得するオプション
  • 周囲、LEDからのDCの自動キャンセレーション
  • 128サンプル深度があるFIFO
  • I2Cインターフェース
  • 2.6mm × 2.1mm DSBGA、0.4mmピッチ
  • 電源: Rx: 1.7V~1.9V(LDOバイパス)、1.9V~3.6V(LDO対応)、Tx: 3V~5.5V、IO: 1.7V~3.6V

アプリケーション

  • ウェアラブル、ヒアラブル製品のための光学心拍監視(HRM)
  • 心拍変動(HRV)
  • パルスオキシメトリー(SpO2)測定

ブロック図

ブロック図 - Texas Instruments AFE44I3x超低消費電力アナログフロントエンド(AFE)
公開: 2020-04-13 | 更新済み: 2024-06-04