Texas Instruments AFE4950集積アナログフロントエンド (AFE)

Texas Instruments AFE4950統合アナログフロントエンド(AFE)は、PPGおよびECG信号の同期信号取得を目的としています。Texas Instruments AFE4950は、心拍数モニタリング(HRM)および末梢毛細血管酸素(SpO2)の飽和といった光学バイオセンシング・アプリケーションにも使用できます。ECGシグナルチェーンは、2電極および3電極構成に対応しており、統合右脚ドライブ(RLD)バッファがあります。ECGシグナルチェーンは、電極間のインピーダンスの連続的な低消費電力モニタリングにも使用できます。

特徴

  • 最大24 PPGおよびシングルリードECG信号の同時および同期取得をサポート
  • LED 8個、各位相で4台のPDの柔軟な割り当て
  • ECGシグナルチェーン
    • 最大2kHzの1リードECG信号収集
    • 第3電極を駆動するRLD出力
    • 0.7µVrms入力ノイズ
    • 最大+/-0.65V差動DCオフセットおよび+/-0.55Vコモンモード範囲をサポート
    • プログラマブルINAゲイン(11、21)
    • ハイパスフィルタ(高速飽和リカバリ搭載)
    • 集積300Hzアンチエイリアス・ローパスフィルタ
    • 2.6nA~85nA AC、DCリードOFF検出
    • 低消費電力連続リードオン検出
  • インピーダンス・シグナルチェーン
    • 2電極間のインピーダンスの連続低消費電力モニタリング
    • 7MΩ範囲
    • 620KΩでの300Ωノイズ
  • PPGトランスミッタ
    • 8ビット対応プログラマブルLED電流(25mA ~ 250mAの範囲で調整可能)
    • LED 2個を並列に点灯させるモード
    • SpO2 、多波長HRM用のコモンアノード構成で8個のLEDをサポート
  • PPGレシーバ
    • 2台のパラレル受信機(TIA/フィルタの2セット)
    • 各レシーバに4つの時間多重フォトダイオード入力をサポート
    • 256µA範囲の各TIA入力での8ビット周囲オフセット減算
    • 範囲64μAの8ビットLEDオフセット減算DAC
    • TIA入力での自動周囲キャンセレーションと動的LED DCキャンセレーション
    • 10Hzまでの100dBに近い周囲除去
    • プログラマブル帯域幅があるノイズフィルタリング
    • 3.7kΩ~1MΩトランスインピーダンス・ゲイン
  • 正確で継続的な心拍数数モニタリング
    • 16μA PD電流で最高109dB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の標準: LEDの場合15µA、受信機の場合20µA
  • 外部クロックおよび内部発振器モード
  • システム・マスタ・クロックと同期したデータを取得
  • 256サンプル深度があるFIFO
  • SPI、I2Cインターフェイス(ピンで選択可能)
  • 2.6mm × 2.5mm DSBGA、0.4mmピッチ
  • 供給 (Rx:1.7-1.9V (LDOバイパス); 1.9-3.6V (LDOイネーブル)、Tx:3-5.5V、IO:1.7-RX_SUP)

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)
  • 高性能ECG信号収集
  • 同期PPG、血圧推定用ECG
  • 心拍変動(HRV)
  • パルスオキシメトリ(SpO2)測定

簡略図

回路図 - Texas Instruments AFE4950集積アナログフロントエンド (AFE)
公開: 2020-12-02 | 更新済み: 2024-10-08