在腦機(jī)接口、神經(jīng)科學(xué)研究和醫(yī)療電子設(shè)備領(lǐng)域，腦電信號(hào)采集芯片是連接生物電信號(hào)與數(shù)字世界的重要組件。目前，TI等國(guó)際廠商憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)占據(jù)市場(chǎng)主要份額，國(guó)內(nèi)廠商在成本控制、供貨周期和技術(shù)自主性方面面臨挑戰(zhàn)。英集芯推出的IPA1299低噪聲多通道人體生物電信號(hào)測(cè)量ADC芯片，以"國(guó)產(chǎn)化、性價(jià)比、功能兼容"為特點(diǎn)，通過(guò)低噪聲架構(gòu)、高精度信號(hào)采集和低功耗設(shè)計(jì)等技術(shù)特點(diǎn)，為國(guó)產(chǎn)替代提供了可行方案。

一、低噪聲架構(gòu)：提升信號(hào)保真度
腦電信號(hào)幅值較?。ㄍǔＴ?.5μV至100μV之間），易受環(huán)境噪聲和電極接觸阻抗影響。IPA1299采用低噪聲架構(gòu)設(shè)計(jì)，輸入?yún)⒖荚肼暶芏瓤刂圃?.5μVrms（典型值），在1kHz帶寬下總噪聲低于1μVrms，有助于提升信號(hào)采集質(zhì)量。
1、噪聲控制技術(shù)
低噪聲放大器（LNA）：采用差分輸入結(jié)構(gòu)，可抑制共模噪聲，通過(guò)優(yōu)化晶體管尺寸和偏置電流，將輸入等效噪聲電壓密度降至0.9nV/√Hz。
電磁干擾（EMI）濾波：內(nèi)置RC濾波器和磁珠，有助于減少電源噪聲和外部干擾。
動(dòng)態(tài)范圍：支持±50mV至±500mV的輸入動(dòng)態(tài)范圍，可適配不同電極阻抗（1kΩ至100kΩ）和信號(hào)強(qiáng)度，適用于顱外腦電圖（EEG）和心電圖（ECG）等應(yīng)用場(chǎng)景。
2、抗干擾能力
實(shí)驗(yàn)室測(cè)試：在0.1Hz至100Hz頻段內(nèi)，信噪比（SNR）達(dá)到75dB。
實(shí)際應(yīng)用：有腦電監(jiān)測(cè)設(shè)備廠商反饋，在臨床環(huán)境中，IPA1299的噪聲水平表現(xiàn)較好。

二、高精度信號(hào)采集：支持多通道醫(yī)療應(yīng)用
IPA1299集成24位Δ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），支持250SPS至16kSPS采樣率，可擴(kuò)展至32通道監(jiān)測(cè)。
1、多通道擴(kuò)展能力
菊花鏈配置：通過(guò)級(jí)聯(lián)多個(gè)IPA1299器件，實(shí)現(xiàn)32通道同步采集，有助于減少外圍元件需求。
通道獨(dú)立性：每個(gè)通道支持獨(dú)立增益設(shè)置（PGA增益范圍1至12）和偏置電壓調(diào)整。
2、分辨率與采樣率
24位ADC：有效位數(shù)（ENOB）達(dá)到21.5位。
可變采樣率：支持250SPS、1kSPS和16kSPS，適用于不同監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。
3醫(yī)療應(yīng)用案例
胎兒心電圖監(jiān)測(cè)：可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)胎兒心臟活動(dòng)。
睡眠研究設(shè)備：結(jié)合多通道腦電采集，有助于分析睡眠階段。

三、低功耗設(shè)計(jì)：優(yōu)化能效表現(xiàn)
IPA1299工作電流控制在200μA（典型值），休眠模式電流為15μA，同時(shí)集成電池監(jiān)測(cè)功能。
1、功耗優(yōu)化技術(shù)
動(dòng)態(tài)電源管理：根據(jù)采樣率和通道數(shù)量調(diào)整功耗。
內(nèi)置電池監(jiān)測(cè)：集成12位ADC，支持電壓和電流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
休眠模式：輕載時(shí)靜態(tài)電流降至15μA。
2、能效表現(xiàn)
與同類產(chǎn)品相比：在相同采樣率和通道數(shù)下，IPA1299的功耗表現(xiàn)較好。
實(shí)際應(yīng)用：有廠商反饋其便攜式腦電監(jiān)測(cè)儀的電池使用時(shí)間有所延長(zhǎng)。

四、功能兼容：支持國(guó)產(chǎn)替代
IPA1299兼容TI ADS1299的引腳定義，支持ADS1298的主要特性。
1、兼容性特點(diǎn)
引腳定義一致：與TI ADS1299的48引腳QFN封裝兼容。
功能覆蓋：支持可編程增益、內(nèi)部基準(zhǔn)電壓、數(shù)據(jù)輸出速率等特性。
2、國(guó)產(chǎn)化價(jià)值
成本優(yōu)勢(shì)：相比進(jìn)口芯片，IPA1299系列價(jià)格較具競(jìng)爭(zhēng)力。
供應(yīng)鏈保障：英集芯具備自主生產(chǎn)能力，可提供穩(wěn)定的供貨支持。
技術(shù)支持：提供從芯片選型到設(shè)備調(diào)試的技術(shù)服務(wù)。

五、總結(jié)
在醫(yī)療電子設(shè)備國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)下，英集芯IPA1299通過(guò)低噪聲架構(gòu)、高精度信號(hào)采集和低功耗設(shè)計(jì)等技術(shù)特點(diǎn)，為設(shè)備廠商提供了一個(gè)可行的國(guó)產(chǎn)替代選擇。該產(chǎn)品在降低成本、保障供應(yīng)鏈和技術(shù)創(chuàng)新方面具有一定優(yōu)勢(shì)。