Аналоговый входной интерфейс для биодатчиков ФПГ и ЭКГ
17 сентября 2020
Микросхема сопряжения аналоговых интерфейсов (AFE) Texas Instruments AFE49I30 предназначена для получения данных о состоянии человека методами фотоплетизмография (ФПГ) и электрокардиографии (ЭКГ). Тракт ФПГ поддерживает до шести светоизлучающих диодов и до четырех фотодиодов PD (рис. 1.), что позволяет получить до 24 фаз сигналов с разными спектральными характеристиками. При этом сигналы ФПГ и ЭКГ можно получить синхронно для каждой фазы ФПГ.
Рис. 1. Структурная схема AFE49I30
Миниатюрный корпус и малое потребление позволяет применять AFE49I30 в носимых и портативных приборах для измерения ЭКГ, пульсовой оксиметрии (SpO2), вариабельности сердечного ритма (HRV), максимального потребления кислорода (VO2 Max), оптического мониторинга сердечного ритма (HRM).
Особенности:
- Гибкое конфигурирование 6 светодиодов, 4 фотодиодов с 24 комбинациями;
- Сбор данных ФПГ и ЭКГ: синхронный или с разными битрейтами;
- Синхронизированное измерение ФПГ/ЭКГ поддерживает скорость передачи данных до 1 кГц;
- Режим ЭКГ поддерживает скорость передачи данных до 4 кГц;
- Тракт ФПГ:
- сигнал/шум до 108 дБ при токе фотодиода 16 мкА;
- малый средний потребляемый ток с типичным значением: 15 мкА для светодиода, 20 мкА для приемника;
- Передатчик ФПГ:
- поддержка конфигурации 6 светодиодов с общим анодом;
- программируемый ток светодиодов с разрешением 8 бит: 25…250 мА;
- режим параллельного включения двух светодиодов с независимым управлением токами;
- программируемое время включения светодиодов;
- одновременное поддержка 6 светодиодов для SpO2, HRM, или мультиволнового HRM;
- Приемник ФПГ:
- поддержка 4 мультиплексируемых входов фотодиодов;
- 2 параллельных приемника для выборки двух каналов ФД одновременно;
- ЦАП для компенсации засветки на каждом входе TIA с 8-битным управлением и регулируемым диапазоном до 255 мкА;
- ЦАП для компенсации смещения светодиодов на каждом входе TIA с 5-битным управлением и диапазоном 15.5 мкА;
- подавление шумов около 100 дБ в диапазоне до 10 Гц;
- фильтрация шумов с программируемой полосой пропускания;
- трансимпедансный усилитель: 3.7 кОм…1 Мом.
- Тракт ЭКГ:
- одноэлектродная конфигурация с выходом RLD;
- программируемое усиление инструментального усилителя: 1.6…13;
- входной шум: менее 1 мкВ СКЗ (полоса 1…150 Гц, частота выборки 4 кГц);
- интегрированный НЧ-фильтр: 450 Гц;
- обнаружение отключения электродов;
- Работа от встроенного генератора или внешних синхросигналов;
- Возможность получения данных, синхронизированных с системным тактовым генератором;
- Автоматическая компенсация внешней засветки;
- FIFO с глубиной 128 выборок;
- Напряжение питания: приемник:
- 1.7…1.9 В (без LDO), 1.9…3.6 В (с LDO);
- передатчик: 3…5.5 В, IO: 1.7…3.6 В;
- Поддержка работы с двумя источниками: 1.8 В, 5 В;
- Корпус: DSBGA-30, 2.6х2.1 мм.
Источник
Телефон: +7 (495) 234-0110
Москва, ул. Краснопролетарская, д. 16, подъезд No.5
Тел.: +7 (495) 234-0110
Факс: +7 (495) 956-3346
E-mail: sales@s-ekomplekt.ru