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Texas Instruments Front-end analogico a bassissimo consumo (AFE) AFE44I3x

Il front-end analogico integrato a bassissimo consumo AFE44I3x di Texas Instruments è progettato per le applicazioni di bio-sensing ottico, come il monitoraggio della frequenza cardiaca (HRM) e la saturazione di ossigeno capillare periferica (SpO2) L'AFE44I3x supporta fino a sei diodi emettitori di luce (LED) di commutazione e fino a quattro fotodiodi. È possibile definire fino a 24 fasi di segnale e il segnale può essere acquisito da ogni fase in modo sincronizzato. La corrente del fotodiodo viene convertita in tensione dall'amplificatore di transimpedenza (TIA) e digitalizzata utilizzando un convertitore analogico-digitale (ADC). Il codice ADC può essere memorizzato in un blocco FIFO (First-In, First-Out) da 128 campioni. Il FIFO può essere letto utilizzando un'interfaccia I2C.

L'AFE44I3x di Texas Instruments include un driver LED completamente integrato con un controllo della corrente a 8 bit. Il dispositivo ha un circuito di trasmissione e ricezione ad alto intervallo dinamico che aiuta con il rilevamento di livelli di segnale molto piccoli.

Caratteristiche

  • Monitoraggio frequenza cardiaca accurato e continuo
    • SNR di sistema fino a 108 dB a corrente PD di 16 µA
    • Funzionamento continuo a bassa corrente su un dispositivo indossabile con un valore tipico (15 µA per un LED, 15 µA per il ricevitore)
  • Trasmettitore
    • Supporta la configurazione LED ad anodo comune
    • Corrente LED programmabile a 8 bit con un 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 6 LED per SpO2, HRM o HRM a più lunghezze d'onda
  • Ricevitore
    • Supporta quattro ingressi fotodiodo multiplexati nel tempo
    • Due ricevitori paralleli (due set di TIA/filtro)
    • DAC individuale di sottrazione dell'offset ambientale su ciascun ingresso TIA con controllo per fase a 8 bit e intervallo regolabile fino a 255 µA
    • DAC di sottrazione di sfasamento LED individuale a ogni ingresso TIA con controllo per fase a 5 bit e intervallo 15,5 µA
    • Reiezione ambientale vicina a 100 dB fino a 10 Hz
    • Filtraggio del rumore con larghezza di banda programmabile
    • Guadagno di transimpedenza da 3,7 kΩ a 1 MΩ
  • Supporta l'acquisizione del segnale fino a 24 fasi
  • Allocazione flessibile di 6 LED, 4 PD in ogni fase
  • Acquisizione simultanea del segnale da diversi sensori a diverse velocità di trasmissione dei dati
  • Supporta le modalità di clock esterno e oscillatore interno
  • Opzione per acquisire dati sincronizzati con un clock master di sistema
  • Cancellazione automatica della CC da ambiente, LED
  • FIFO con profondità del campione 128
  • Interfaccia I2C
  • DSBGA 2,6 mm × 2,1 mm, passo di 0,4 mm
  • Alimentazioni: Rx: 1,7 V-1,9 V (bypass LDO); 1,9 V-3,6 V (abilitato LDO), Tx: 3 V-5,5 V, IO: 1,7 V-3,6 V

Applicazioni

  • Monitoraggio ottico della frequenza cardiaca (HRM) per dispositivi indossabili e auricolari
  • Variabilità frequenza cardiaca (HRV)
  • Misurazioni dell'ossimetria del polso (SpO2)

Schema a blocchi

Schema a blocchi - Texas Instruments Front-end analogico a bassissimo consumo (AFE) AFE44I3x
Pubblicato: 2020-04-13 | Aggiornato: 2024-06-04