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Texas Instruments Front-end analogico (AFE) integrato AFE4950

Il Front-End analogico integrato (AFE) AFE4950 di Texas Instruments è destinato all’acquisizione del segnale sincronizzato di segnali PPG ed ECG. L'AFE4950 di Texas Instruments può essere utilizzato anche per applicazioni di rilevamento biologico ottico, come il monitoraggio della frequenza cardiaca (HRM) e la saturazione dell’ossigeno capillare periferico (SpO2). La catena di segnali ECG supporta le configurazioni a 2 e 3 elettrodi e ha un buffer di azionamento della gamba destra (RLD) integrato. La catena di segnali ECG può anche essere utilizzata per il monitoraggio continuo e a bassa potenza dell’impedenza tra elettrodi.

Caratteristiche

  • Supporta l’acquisizione simultanea e sincronizzata fino a 24 PPG e un segnale ECG a singolo conduttore
  • Allocazione flessibile di otto LED, quattro PD in ciascuna fase
  • Catena di segnali ECG
    • Acquisizione del segnale ECG a 1 conduttore fino a 2 kHz
    • Uscita RLD per azionare un terzo elettrodo
    • Rumore di ingresso: 0,7 µVrms
    • Supporta un offset CC differenziale fino a +/-0,65 V e un intervallo di modo comune di +/-0,55 V
    • Guadagno INA programmabile (11, 21)
    • Un filtro passa-alto con recupero rapido della saturazione
    • Filtro passa-basso anti-aliasing da 300 Hz integrato
    • Rilevamento conduttori da 2,6 nA a 85 nA CA, CC
    • Rilevamento continuo conduttori a bassa potenza
  • Catena di segnali di impedenza
    • Monitoraggio continuo a bassa potenza dell'impedenza tra 2 elettrodi
    • Intervallo: 7 MΩ
    • Rumore di 300 Ω su 620 kΩ
  • Trasmettitore PPG
    • corrente LED programmabile a 8 bit con intervallo regolabile da 25 mA a 250 mA
    • Modalità per attivare due LED in parallelo
    • Supporto di otto LED in configurazione ad anodo comune per SpO2, HRM a lunghezza d’onda multipla
  • Ricevitore PPG
    • Due ricevitori paralleli (due set di TIA/filtro)
    • Supporta quattro ingressi fotodiodi multiplexati a tempo per ciascun ricevitore
    • Sottrazione offset ambientale a 8 bit a ciascun ingresso TIA con intervallo 256 µA
    • DAC di sottrazione di sfasamento LED a 8 bit con intervallo di 64 µA
    • Cancellazione ambientale automatica e cancellazione CC dinamica LED all'ingresso TIA
    • 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
  • Monitoraggio frequenza cardiaca accurato e continuo
    • SNR di sistema fino a 109 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, 20 µA per il ricevitore)
  • Modalità clock esterno e oscillatore interno
  • Acquisizione dei dati sincronizzati con il clock master del sistema
  • FIFO con profondità campione 256
  • Interfacce SPI, I2C (selezionabili tramite pin)
  • DSBGA 2,6 mm × 2,5 mm, passo 0,4 mm
  • Alimentazioni (Rx: 1,7-1,9 V (bypass LDO); 1.9-3.6V (abilitato LDO), Tx: 3-5,5 V, IO: 1,7-RX _ SUP)

Applicazioni

  • Monitoraggio ottico della frequenza cardiaca (HRM) per dispositivi indossabili e auricolari
  • Acquisizione del segnale ECG ad alte prestazioni
  • PPG sincronizzato e ECG per stima BP
  • Variabilità frequenza cardiaca (HRV)
  • Misurazioni di pulsossimetro (SpO2)

Schema semplificato

Schema - Texas Instruments Front-end analogico (AFE) integrato AFE4950
Pubblicato: 2020-12-02 | Aggiornato: 2024-10-08