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AFE4462數(shù)據(jù)手冊(cè)

科技綠洲 ? 2025-10-23 11:19 ? 次閱讀
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AFE4462是用于光學(xué)生物傳感應(yīng)用的模擬前端,例如心率監(jiān)測(cè) (HRM) 和外周毛細(xì)血管氧飽和度 (SpO2)。該器件支持多達(dá) 16 個(gè)開關(guān)發(fā)光二極管LED) 和多達(dá) 4 個(gè)光電二極管 (PD)。AFE 有兩個(gè) LED 驅(qū)動(dòng)器,每個(gè)驅(qū)動(dòng)器具有 8 位電流控制。該器件具有高動(dòng)態(tài)范圍的發(fā)射和接收電路,有助于檢測(cè)非常小的信號(hào)電平。最多可以定義 16 個(gè)信號(hào)相位組,每個(gè)相位組包括 LED 和環(huán)境相位的組合??梢宰詣?dòng)控制接收器輸入端的低噪聲偏移DAC,以消除環(huán)境光和LED光的直流電。來自每相 4 個(gè) PD 中每個(gè) PD 的電流通過 TIA 轉(zhuǎn)換為電壓,經(jīng)過濾波,然后使用公共 ADC 進(jìn)行數(shù)字化。ADC代碼可以存儲(chǔ)在256個(gè)采樣的FIFO模塊中。可以使用 SPI 或 I2C 接口讀出 FIFO。
*附件:afe4462.pdf

特性

  • 支持多達(dá) 16 個(gè)相位組的信號(hào)采集
  • 支持多達(dá) 16 個(gè) LED、4 個(gè) PD
  • 每相靈活分配 LED、PD
  • 以不同的數(shù)據(jù)速率同時(shí)從不同傳感器采集信號(hào)
  • 準(zhǔn)確、連續(xù)的 PPG 監(jiān)測(cè):
    • 低電流,用于在可穿戴設(shè)備上連續(xù)監(jiān)測(cè)心率,典型值:LED 為 15 μA,接收器為 15 μA
    • 峰值系統(tǒng)信噪比為 115 dB
  • 發(fā)射機(jī):
    • 8位可編程LED電流,范圍可調(diào)范圍為25 mA至250 mA
    • 兩個(gè) LED 并聯(lián)點(diǎn)亮的模式,具有獨(dú)立的每相電流控制
    • 每相可編程 LED 導(dǎo)通時(shí)間
    • 同時(shí)支持 16 個(gè) LED 用于 SpO2、多波長 HRM 和光譜學(xué)
  • 接收器:
    • 支持4個(gè)時(shí)間復(fù)用PD輸入
    • 2 個(gè)并行接收器(4 組 TIA/濾波器
    • 每個(gè)TIA輸入端均有單獨(dú)的環(huán)境失調(diào)減法DAC,每相控制為8位,范圍可調(diào)至255 μA
    • 每個(gè)TIA輸入端的單獨(dú)LED失調(diào)減法DAC,每相控制9位,范圍為64μA
    • ADC輸出端的數(shù)字環(huán)境減法
    • 具有可編程帶寬的噪聲濾波
    • 跨阻增益:3.7 kΩ 至 1 MΩ
  • 支持外部時(shí)鐘或內(nèi)部振蕩器
  • 可選擇采集與系統(tǒng)時(shí)鐘同步的數(shù)據(jù)
  • 自動(dòng)消除環(huán)境、LED 的直流
  • 具有 256 個(gè)樣本深度的 FIFO
  • SPI?接口/I2C接口
  • 2.6 mm × 2.6 mm DSBGA,0.4 mm 間距
  • 電源:Rx:1.7 - 1.9 V(LDO旁路);1.9 - 3.6 V(啟用 LDO),Tx:3-5.5 V,IO:1.7-RX_SUP

參數(shù)

image.png

產(chǎn)品概述

?AFE4462?是德州儀器(TI)推出的一款超小型集成模擬前端(AFE),專為光學(xué)生物傳感應(yīng)用設(shè)計(jì)。該器件于2024年12月首次發(fā)布,采用2.6mm×2.6mm DSBGA封裝。

主要特性

信號(hào)采集能力

  • 支持最多?16個(gè)相位集?的信號(hào)采集
  • 可驅(qū)動(dòng)最多?16個(gè)LED?和? 4個(gè)光電二極管(PD) ?
  • 每個(gè)相位內(nèi)可靈活分配LED和PD
  • 支持不同傳感器以不同數(shù)據(jù)速率同時(shí)采集信號(hào)

性能指標(biāo)

  • ?卓越的信噪比?:峰值系統(tǒng)SNR達(dá)115dB
  • ?低功耗設(shè)計(jì)?:典型值15μA(LED)和15μA(接收器),適合可穿戴設(shè)備連續(xù)心率監(jiān)測(cè)
  • ?高精度PPG監(jiān)測(cè)?:實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、連續(xù)的光電容積脈搏波監(jiān)測(cè)

發(fā)射器特性

  • ?8位可編程LED電流?:范圍25mA至250mA
  • ?并行驅(qū)動(dòng)模式?:可同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)LED,具有獨(dú)立相位電流控制
  • ?可編程LED導(dǎo)通時(shí)間?:每個(gè)相位獨(dú)立控制
  • ?多波長支持?:同時(shí)支持16個(gè)LED用于SpO2、多波長HRM和光譜分析

接收器特性

  • ?4路時(shí)分復(fù)用PD輸入?
  • ?2個(gè)并行接收器?(4組TIA/濾波器)
  • ?雙偏移消除DAC?:
    • 環(huán)境光偏移消除:8位/相位控制,最大255μA
    • LED偏移消除:9位控制,64μA范圍
  • ?數(shù)字環(huán)境光消除?:在ADC輸出端實(shí)現(xiàn)
  • ?可編程帶寬噪聲濾波?
  • ?跨阻增益?:3.7kΩ至1MΩ

系統(tǒng)功能

  • ?時(shí)鐘支持?:外部時(shí)鐘或內(nèi)部振蕩器
  • ?同步采集?:可選與系統(tǒng)時(shí)鐘同步
  • ?自動(dòng)DC消除?:環(huán)境光和LED的直流分量自動(dòng)消除
  • ?FIFO存儲(chǔ)?:256樣本深度
  • ?通信接口?:SPI?和I2C接口

應(yīng)用領(lǐng)域

  • ? 可穿戴設(shè)備和聽戴設(shè)備的光學(xué)心率監(jiān)測(cè)(HRM) ?
  • ?心率變異性(HRV)分析?
  • ?脈搏血氧飽和度(SpO2)測(cè)量?
  • ?光學(xué)光譜分析?

電源要求

  • ?接收器電源?:1.7-1.9V(LDO旁路);1.9-3.6V(LDO啟用)
  • ?發(fā)射器電源?:3-5.5V
  • ?IO電源?:1.7-RX_SUP

封裝信息

  • ?封裝類型?:DSBGA(36引腳)
  • ?尺寸?:2.60mm×2.60mm
  • ?引腳間距?:0.4mm
  • ?工作溫度?:-20°C至85°C

技術(shù)架構(gòu)

AFE4462采用先進(jìn)的信號(hào)處理架構(gòu),包含時(shí)序引擎、處理/抽取濾波器、8MHz振蕩器和256kHz振蕩器,確保在各種光學(xué)生物傳感應(yīng)用中提供高性能和靈活性

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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