在腦機接口、神經(jīng)科學(xué)研究和醫(yī)療電子設(shè)備領(lǐng)域，腦電信號采集芯片是連接生物電信號與數(shù)字世界的重要組件。目前，TI等國際廠商憑借技術(shù)優(yōu)勢占據(jù)市場主要份額，國內(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測量ADC芯片，以"國產(chǎn)化、性價比、功能兼容"為特點，通過低噪聲架構(gòu)、高精度信號采集和低功耗設(shè)計等技術(shù)特點，為國產(chǎn)替代提供了可行方案。

一、低噪聲架構(gòu)：提升信號保真度
腦電信號幅值較?。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，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。
動態(tài)范圍：支持±50mV至±500mV的輸入動態(tài)范圍，可適配不同電極阻抗（1kΩ至100kΩ）和信號強度，適用于顱外腦電圖（EEG）和心電圖（ECG）等應(yīng)用場景。
2、抗干擾能力
實驗室測試：在0.1Hz至100Hz頻段內(nèi)，信噪比（SNR）達(dá)到75dB。
實際應(yīng)用：有腦電監(jiān)測設(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，可擴展至32通道監(jiān)測。
1、多通道擴展能力
菊花鏈配置：通過級聯(lián)多個IPA1299器件，實現(xiàn)32通道同步采集，有助于減少外圍元件需求。
通道獨立性：每個通道支持獨立增益設(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)測場景。
3醫(yī)療應(yīng)用案例
胎兒心電圖監(jiān)測：可用于實時監(jiān)測胎兒心臟活動。
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：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，同時集成電池監(jiān)測功能。
1、功耗優(yōu)化技術(shù)
動態(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：集成12位ADC，支持電壓和電流實時監(jiān)測。
休眠模式：輕載時靜態(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。
實際應(yīng)用：有廠商反饋其便攜式腦電監(jiān)測儀的電池使用時間有所延長。

四、功能兼容：支持國產(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
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、國產(chǎn)化價值
成本優(yōu)勢：相比進(jìn)口芯片，IPA1299系列價格較具競爭力。
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)備國產(chǎn)化趨勢下，英集芯IPA1299通過低噪聲架構(gòu)、高精度信號采集和低功耗設(shè)計等技術(shù)特點，為設(shè)備廠商提供了一個可行的國產(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。