Texas Instruments AFE integrato ultra-piccolo AFE4460
L'AFE integrato ultra-piccolo AFE4460 di Texas Instruments è progettato per applicazioni di rilevamento biologico ottico, tra cui il monitoraggio della frequenza cardiaca (HRM) e la saturazione dell'ossigeno capillare periferico (SpO2). Il front-end analogico AFE4460 supporta fino a 32 diodi a commutazione a emissione di luce (LED) e fino a quattro fotodiodi (PD).
L'AFE integrato ultra-piccolo AFE4460 TI presenta due driver LED, ognuno con controllo della corrente a 8 bit. L'AFE offre un'elevata gamma dinamica di circuiti trasmissione e ricezione che aiuta a rilevare livelli di segnale minimi. Inoltre, il dispositivo può definire fino a 16 set di fase del segnale, con ogni set di fase che incorpora una combinazione di fasi LED e ambientali.
I DAC di offset a basso rumore agli ingressi del ricevitore possono essere controllati automaticamente per annullare CC dalla luce ambiente e LED. La corrente di ciascuno dei 4 PD in ogni fase viene convertita in tensione da TIA, filtrata e poi digitalizzata utilizzando un ADC comune. Il codice ADC può essere memorizzato in un blocco FIFO a campione 256, che può essere letto utilizzando un'interfaccia SPI o I2C.
Caratteristiche
- Supporta l'acquisizione di segnali fino a 16 set di fase
- Supporta fino a 32 LED, 4 PD
- Assegnazione flessibile di LED e PD in ogni fase
- Acquisizione simultanea del segnale da diversi sensori a diverse velocità di trasmissione dei dati
- Monitoraggio accurato e continuo della PPG:
- Bassa corrente per il monitoraggio continuo della frequenza cardiaca su un dispositivo indossabile con un valore tipico: 15 μA per un LED, 15 μA per il ricevitore
- SNR del sistema di picco di 115 dB
- Trasmettitore:
- Corrente LED programmabile a 8 Bit con intervallo regolabile da 25 mA a 250 mA
- Modalità per attivare due LED in parallelo con controllo di corrente indipendente per fase
- LED programmabile in tempo per fase
- Supporto simultaneo di 32 LED per SpO2, HRM multi-lunghezza d'onda e spettroscopia
- Ricevitore:
- Supporta 4 ingressi PD multiplexati nel tempo
- 4 ricevitori paralleli (4 serie di TIA/filtro)
- DAC di sottrazione di offset ambientale individuale a ogni ingresso TIA con controllo per fase a 8 bit e intervallo regolabile fino a 255µA
- DAC di sottrazione di sfasamento LED individuale a ogni ingresso TIA con controllo a 9 bit per fase e intervallo di 64 µA
- Sottrazione ambientale digitale all'uscita ADC
- Filtraggio del rumore con larghezza di banda programmabile
- Guadagno di transimpedenza da 3,7 KΩ a 1 MΩ
- Supporta clock esterno od oscillatore interno
- Opzione per acquisire dati sincronizzati con un clock di sistema
- Cancellazione automatica di CC da ambiente, LED
- FIFO con profondità del campione 256
- Interfaccia SPI™/ interfaccia I2C
- DSBGA 2,6 mm x 2,6 mm, passo 0,4 mm
- Alimentazioni: Rx: da 1,7 V a 1,9 V (bypass LDO); da 1,9 V a 3,6 V (abilitato LDO), Tx: da 3 V a 5,5 V, IO: 1,7 Rx_SUP
Applicazioni
- Monitoraggio ottico della frequenza cardiaca (HRM) per dispositivi indossabili e apparecchi acustici
- Variabilità frequenza cardiaca (HRV)
- Misurazioni pulsossimetro (SpO2)
- Spettroscopia ottica
Schema a blocchi
