Texas Instruments AFE49I30超小型集積アナログフロントエンド

Texas Instruments AFE49I30超小型集積アナログフロントエンド(AFE)は、光バイオセンシング/PPGおよびECG測定アプリケーションを対象としています。Texas Instruments AFE49I30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個の信号位相を定義でき、PPGまたはECG信号は各位相から同期化されて取得できます。

特徴

  • 最大24位相の信号取得に対応
  • LED 6個、各PPG位相で4台のPDの柔軟な割り当て
  • 各位相をPPGまたはECGとして設定でき、異なるデータレートで同期されたPPG/ECG信号収集
  • 同期PPG/ECGは、最大1kHzのデータレートをサポート
  • 最大4kHzデータレートをサポートするECG専用モード
  • PPG信号チェーン
    • 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の標準: LEDの場合15µA、受信機の場合20µA
  • PPGトランスミッタ
    • 共通アノードLED構成をサポート
    • 8ビットのプログラム可能なLED電流(25mA~250mAの調整可能な範囲を備えた)
    • 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6つのLEDを同時にサポート
  • PPGレシーバ
    • 4つの時間多重フォトダイオード入力をサポート
    • 2つのPDチャンネルを同時にサンプリングする2つの並列レシーバ
    • 各TIA入力で個別アンビエント・オフセット減算DAC(8ビット/位相制御、最大255µAまで調整可能な範囲を備えた)
    • 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
    • 3.7kΩ~1MΩトランスインピーダンス・ゲイン
  • ECGシグナルチェーン
    • RLD出力搭載の1リードECG(バイアス用)
    • 1.6~13の範囲でプログラム可能なINA ゲイン
    • 4kHzのサンプルレートで1µVrms 未満の入力ノイズ(1~150Hzの帯域幅で)
    • 統合された450Hzの低いパス・フィルタ
    • 3.125-100nA電流およびプログラマブル割込が搭載されているAC、DCリードオフ検出
  • 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インターフェイス
  • 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:1.7-3.6V
  • 2つの電源(1.8V、5V)での動作をサポート

アプリケーション

  • ウェアラブルデバイスでのECG
  • ウェアラブル、ヒアラブル用の光学心拍数モニタリング(HRM)と心拍変動(HRV)
  • PTTベースの血圧測定用に同期されたPPG、ECG
  • パルス・オキシメトリー(SpO2)測定
  • 最大酸素消費量(VO2 max)

簡略図

回路図 - Texas Instruments AFE49I30超小型集積アナログフロントエンド
公開: 2020-07-10 | 更新済み: 2024-06-28