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Texas Instruments AFE integrato ultra-piccolo AFE4462

Il front-end analogico (AFE) integrato ultra-compatto AFE4462 di Texas Instruments è un AFE per applicazioni di bio-sensing ottico, come la saturazione dell'ossigeno capillare periferico (SpO2) e il monitoraggio della frequenza cardiaca (HRM). Il dispositivo supporta fino a quattro fotodiodi (PD) e fino a 16 diodi luminosi di commutazione (LED) L'AFE ha due driver LED, ciascuno con un controllo della corrente a 8 bit. L'AFE4462 di Texas Instruments è dotato di un circuiti di trasmissione e ricezione ad alto intervallo dinamico che consente di rilevare livelli di segnale molto bassi. È possibile definire fino a 16 insiemi di fasi del segnale, ciascuno dei quali comprende una combinazione di fasi ambientali e LED. I DAC di offset a basso rumore agli ingressi del ricevitore possono essere controllati automaticamente per annullare la CC dei LED e della luce ambientale. La corrente da ciascuno dei quattro PD in ogni fase viene convertita in tensione dai TIA, filtrata e poi digitalizzata utilizzando un ADC comune. Il codice ADC può essere memorizzato in un blocco FIFO 256-sample. Il FIFO può essere letto utilizzando un'interfaccia SPI o I2C

Caratteristiche

  • Supporta l'acquisizione del segnale fino a 16 set di fasi
  • Supporta fino a 16 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 PPG accurato e continuo
    • Bassa corrente per il monitoraggio costante della frequenza cardiaca su un dispositivo indossabile con un valore tipico di 15 µA per un LED e 15 µA per il ricevitore
    • SNR di picco del sistema di 115 dB
  • Ricevitore
    • Supporta quattro ingressi PD multiplexati nel tempo
    • Due ricevitori paralleli (quattro insiemi di TIA/filtro)
    • DAC di sottrazione dell'offset ambientale individuale a ciascun ingresso TIA con controllo per fase a 8 bit e portata regolabile fino a 255 µA
    • 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
  • Trasmettitore
    • Corrente LED programmabile a 8 bit con portata 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 16 LED per SpO2, HRM multi-lunghezza d'onda e spettroscopia
  • Supporta clock esterno o oscillatore interno
  • Opzione per acquisire dati sincronizzati con un clock di sistema
  • Cancellazione automatica di CC da Ambient, LED
  • FIFO con profondità di 256 campioni
  • Interfaccia SPI™/interfaccia I2C
  • DSBGA 2,6 mm x 2,6 mm, passo 0,4 mm
  • Forniture
    • Rx: da 1,7 V a 1,9 V (bypass LDO); da 1,9 V a 3,6 V (LDO abilitato)
    • Tx: da 3 V a 5,5 V, IO: 1.7RX_SUP

Applicazioni

  • Monitoraggio ottico della frequenza cardiaca (HRM) per dispositivi indossabili e auricolari
  • Variabilità frequenza cardiaca (HRV)
  • Misurazioni pulsossimetro (SpO2)
  • Spettroscopia ottica

Diagramma a blocchi

Schema a blocchi - Texas Instruments AFE integrato ultra-piccolo AFE4462
Pubblicato: 2025-02-25 | Aggiornato: 2025-03-11