ADS1194/6/8 是一系列多通道同步采樣、16位、δσ（ΔΣ）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），內(nèi)置可編程增益放大器（PGA）、內(nèi)部參考和板載振蕩器。

憑借其高度集成度和卓越性能，ADS1194/6/8系列能夠以顯著降低體積、功耗和整體成本的可擴展醫(yī)療儀器系統(tǒng)。
*附件：ads1194.pdf

ADS1194/6/8 每個通道配備一個靈活的輸入復(fù)用器，可獨立連接到內(nèi)部生成的信號，用于測試、溫度和引出檢測。此外，輸入通道的任何配置都可以選擇用于推導(dǎo)右腳驅(qū)動（RLD）輸出信號。ADS1194/6/8 的數(shù)據(jù)速率高達 8kSPS，從而實現(xiàn)軟件節(jié)奏檢測。引線檢測可以在器件內(nèi)部實現(xiàn)，可以通過上拉/下拉電阻或激勵電流匯/源來實現(xiàn)。三臺集成放大器產(chǎn)生威爾遜中心終端（WCT）和戈德伯格終端（GCT），用于標準12導(dǎo)聯(lián)醫(yī)療心電圖（ECG）。

多個ADS1194/6/8設(shè)備可以在高通道數(shù)量系統(tǒng)中串聯(lián)，采用菊鏈結(jié)構(gòu)。

包裝選項包括一臺小型8毫米×8毫米、64球BGA和TQFP-64。兩種封裝均在0°C至+70°C的溫度范圍內(nèi)規(guī)范。

特性

• 八臺低噪聲PGA和
  八臺高分辨率ADC（ADS1198）
• 低功耗：0.55mW/通道
• 輸入?yún)⒖荚肼暎?2μV PP （150Hz BW，G = 6）
• 輸入偏置電流：200pA
• 數(shù)據(jù)速率：125SPS 至 8kSPS
• CMRR：–105dB
• 可編程增益：1、2、3、4、6、8或12
• 支持 AAMI EC11、EC13、IEC60601-1、IEC60601-2-27 和 IEC60601-2-51 標準
• 耗材：單極或雙極
  • 模擬電壓：2.7V至5.25V
  • 數(shù)字電壓：1.65V 至 3.6V
• 內(nèi)置右腳驅(qū)動放大器，導(dǎo)引檢測，WCT，測試信號
• 配速檢測通道選擇
• 內(nèi)置振蕩器和參考
• 靈活斷電，待機模式
• 兼容SPI?的串行接口
• 工作溫度范圍：
  0°C至+70°C
  參數(shù)
  
  方框圖

ADS1194/6/8 是德州儀器（TI）推出的低功耗多通道 16 位模擬前端（AFE）系列，核心優(yōu)勢為高集成度、低噪聲與醫(yī)療專用功能，集成可編程增益放大器（PGA）、ADC 及 ECG 專用模塊，適配心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物電位測量場景，符合 AAMI EC11、IEC60601 等醫(yī)療標準。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能指標

• 通道與精度 ：ADS1194（4 通道）、ADS1196（6 通道）、ADS1198（8 通道），均為 16 位分辨率；積分非線性（INL）±1 LSB，增益誤差 ±0.5% FS，通道間增益匹配 0.3% FS，精度一致性優(yōu)異。
• 輸入與噪聲 ：可編程增益 1/2/3/4/6/8/12 檔，增益 = 6 時輸入?yún)⒖荚肼?12 μVPP（150Hz 帶寬）；輸入偏置電流 200 pA，輸入阻抗≥1 GΩ，適配高阻抗生物電極。
• 動態(tài)性能 ：共模抑制比（CMRR）-105 dB（50/60Hz），電源抑制比（PSRR）85 dB，串擾 - 100 dB，抗干擾能力強；信號 - to - 噪聲比（SNR）97 dB，總諧波失真（THD）-95 dB，動態(tài)性能穩(wěn)定。
• 功耗與數(shù)據(jù)率 ：單通道功耗 0.55 mW，ADS1194（4 通道）典型功耗 3 mW（3V 供電）；數(shù)據(jù)率 125 SPS~8 kSPS 可調(diào)，支持連續(xù) / 單觸發(fā)采樣模式。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：0°C 至 70°C，滿足醫(yī)療設(shè)備常溫工作要求；
• 封裝形式：64 引腳 TQFP/BGA 封裝，RoHS 兼容，引腳鍍層為 NIPDAU/SNAGCU，MSL 等級 3，峰值回流溫度 260°C；
• ESD 防護：人體模型（HBM）±2 kV，充電設(shè)備模型（CDM）±500 V，防護性能適配醫(yī)療設(shè)備操作環(huán)境。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 醫(yī)療專用集成功能

• 右腿驅(qū)動（RLD）：集成 RLD 放大器，支持自定義電極通道組合生成驅(qū)動信號，抑制共模干擾，可通過寄存器配置內(nèi)部 / 外部參考電壓。
• 導(dǎo)聯(lián)脫落檢測：支持直流（4/8/12/16 nA 電流源）與交流兩種檢測模式，可單獨配置各通道正負電極檢測，狀態(tài)通過寄存器實時反饋。
• 威爾遜中心終端（WCT）：集成 3 個低噪聲放大器，生成 12 導(dǎo)聯(lián) ECG 所需的 WCT 參考電壓，支持 2/3 電極平均模式，噪聲低至 330 nV RMS。
• 起搏檢測：支持硬件起搏信號檢測，可選擇任意兩個通道的 PGA 輸出至 TESTP/TESTN 引腳，適配外部起搏脈沖檢測電路。

2. 靈活配置與接口

• 電源與參考：模擬電源 2.7V5.25V，數(shù)字電源 1.65V3.6V，支持單極性 / 雙極性供電；內(nèi)置 2.4V/4V 可編程參考源，也可外接低噪聲參考。
• 控制接口：SPI 兼容串行接口，支持連續(xù)讀數(shù)據(jù)（RDATAC）與單次讀數(shù)據(jù)（RDATA）模式；4 個 GPIO 引腳，可配置為輸入 / 輸出，支持多設(shè)備級聯(lián)（菊花鏈模式）。
• 輔助功能：內(nèi)置溫度傳感器（490 μV/°C）、內(nèi)部測試信號（幅度 / 頻率可編程），支持電源電壓、偏移電壓測量，便于系統(tǒng)校準與診斷。

三、應(yīng)用與設(shè)計要點

1. 典型應(yīng)用場景

• 醫(yī)療設(shè)備：患者監(jiān)護儀、動態(tài)心電圖（Holter）、除顫儀（AED）、睡眠監(jiān)測設(shè)備；
• 生物信號采集：腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）、誘發(fā)電位測量；
• 高精度數(shù)據(jù)采集：多通道低噪聲信號采集系統(tǒng)、便攜式醫(yī)療儀器。

2. 硬件設(shè)計建議

• 供電與去耦 ：模擬電源（AVDD）與數(shù)字電源（DVDD）獨立供電，電源引腳就近放置 0.1 μF 陶瓷電容 + 1 μF 鉭電容去耦，模擬地（AVSS）與數(shù)字地（DGND）單點連接，減少噪聲耦合。
• 電極接口：輸入串接 5 kΩ 保護電阻與 10 pF 濾波電容，形成 EMI 防護電路；RLD 引腳外接 1 MΩ 電阻與 1.5 nF 電容，穩(wěn)定反饋環(huán)路。
• 布局規(guī)范：模擬信號與數(shù)字信號分區(qū)布線，電極輸入線短且屏蔽，避免與數(shù)字時鐘線交叉；裸露焊盤（BGA 封裝）焊接至接地平面，提升散熱與抗干擾性能。

3. 軟件與配置

• 寄存器配置：通過 SPI 接口配置通道增益、數(shù)據(jù)率、RLD / 導(dǎo)聯(lián)脫落檢測等功能，支持寄存器讀回驗證；提供喚醒、待機、復(fù)位等系統(tǒng)命令，便于功耗管理。
• 工作模式：支持連續(xù)采樣與單觸發(fā)采樣，可通過 START 引腳或命令同步多設(shè)備；數(shù)據(jù)格式為二進制補碼，含 24 位狀態(tài)字（含導(dǎo)聯(lián)脫落狀態(tài)、GPIO 狀態(tài)）。
• 醫(yī)療功能配置：通過寄存器選擇 RLD 電極組合、WCT 放大器使能、起搏檢測通道，適配 12 導(dǎo)聯(lián) ECG 等標準醫(yī)療配置。

四、產(chǎn)品優(yōu)勢與選型適配

• 核心優(yōu)勢：高度集成 PGA、ADC 及醫(yī)療專用模塊，簡化醫(yī)療設(shè)備設(shè)計；低噪聲、高 CMRR 適配生物弱信號采集；支持多設(shè)備級聯(lián)，可擴展通道數(shù)。
• 選型建議：4 通道需求選 ADS1194，6 通道選 ADS1196，8 通道選 ADS1198；需更高分辨率（24 位）可選擇 ADS1294/6/8 系列；需寬溫工作（-40°C~85°C）可選擇 ADS1294R/6R/8R 系列。