ADS1294、ADS1296、ADS1298（ADS129x）和ADS1294R、ADS1296R ADS1298R（ADS129xR）是一系列多通道、同時(shí)采樣、24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。ADS129x和ADS129xR包含了醫(yī)療心電圖（ECG）和腦電圖（EEG）應(yīng)用中常見的所有功能。憑借高度集成度和卓越性能，ADS129x和ADS129xR能夠以顯著降低體積、功耗和整體成本的可擴(kuò)展醫(yī)療儀器系統(tǒng)開發(fā)。
*附件：ads1298.pdf

ADS129x和ADS129xR每個(gè)信道配備一個(gè)靈活的輸入復(fù)用器（多工器），可獨(dú)立連接到內(nèi)部生成的信號(hào)，用于測(cè)試、溫度和引線檢測(cè)。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(dòng)（RLD）輸出信號(hào)。ADS129x 和 ADS129xR 的數(shù)據(jù)速率高達(dá) 32 kSPS，從而實(shí)現(xiàn)軟件節(jié)奏檢測(cè)。引線檢測(cè)可以在器件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，可以通過(guò)上拉或下拉電阻，或激勵(lì)電流匯或源電路實(shí)現(xiàn)。三臺(tái)集成放大器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)心電圖所需的Wilson中央終端（WCT）和Goldberger中央終端（GCT）。ADS129xR版本包含完全集成的呼吸阻抗測(cè)量功能。多個(gè) ADS129x 和 ADS129xR 設(shè)備可以在高通道數(shù)量系統(tǒng)中串聯(lián)，采用菊花鏈?zhǔn)脚渲谩?/p>

套件選項(xiàng)包括一臺(tái)小型8毫米×8毫米64球BGA和TQFP-64。ADS129x BGA版本的商業(yè)溫度范圍為0°C至70°C。 ADS129xR BGA和ADS129x TQFP版本的工業(yè)溫度范圍為–40°C至+85°C。

特性

• 八臺(tái)低噪聲PGA和八臺(tái)高分辨率ADC（ADS1298，ADS1298R）
• 低功率：0.75 mW/通道
• 輸入?yún)⒖荚肼暎? μV PP （150 Hz BW，G = 6）
• 輸入偏置電流：200 pA
• 數(shù)據(jù)速率：250 SPS 至 32 kSPS
• CMRR：–115 dB
• 可編程增益：1、2、3、4、6、8或12
• 支持符合AAMI EC11、EC13、IEC60601-1、IEC60601-2-27和IEC60601-2-51標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)
• 單極或雙極電源：
  • AVDD = 2.7 V 至 5.25 V
  • DVDD = 1.65 V 至 3.6 V
• 內(nèi)置右腿驅(qū)動(dòng)放大器，引線檢測(cè)，Wilson中心端子，配速檢測(cè)，測(cè)試信號(hào)
• 綜合呼吸阻抗測(cè)量
• 數(shù)字配速檢測(cè)能力
• 內(nèi)置振蕩器和參考
• 兼容SPI?的串行接口

參數(shù)

方框圖

ADS1298 是德州儀器（TI）推出的八通道 24 位高精度模擬前端，核心優(yōu)勢(shì)為集成低噪聲可編程增益放大器（PGA）、右腿驅(qū)動(dòng)（RLD）、導(dǎo)聯(lián)脫落檢測(cè)、Wilson 中心端（WCT）等醫(yī)療專用功能，適配 ECG/EEG/EMG 等生物電位信號(hào)采集，符合 AAMI EC11、IEC60601 等醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)，是便攜式醫(yī)療設(shè)備的高集成度解決方案。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能指標(biāo)

• 分辨率與采樣率 ：24 位分辨率（低數(shù)據(jù)率下），采樣率 250 SPS~32 kSPS 可調(diào)；支持高分辨率（HR）與低功耗（LP）雙模式，HR 模式最高 32 kSPS，LP 模式最高 16 kSPS。
• 輸入與增益 ：內(nèi)置 PGA，增益可編程（1/2/3/4/6/8/12 倍）；差分輸入電壓范圍 ±VREF/Gain，輸入偏置電流 200 pA，輸入阻抗≥1000 MΩ，適配微弱生物電信號(hào)。
• 動(dòng)態(tài)與靜態(tài)精度 ：共模抑制比（CMRR）-115 dB（50/60Hz），電源抑制比（PSRR）90 dB；輸入?yún)⒖荚肼?4 pVpp（150Hz 帶寬，G=6）；積分非線性（INL）±8 ppm，增益誤差 ±0.5% FSR，精度優(yōu)異。
• 噪聲與失真 ：信噪比（SNR）112 dB（10Hz 輸入），總諧波失真（THD）-98 dBc（10Hz 輸入），通道間串?dāng)_ - 126 dB，信號(hào)純凈度高。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：工業(yè)級(jí)版本 - 40°C85°C，商業(yè)級(jí)版本 0°C70°C，適配醫(yī)療設(shè)備嚴(yán)苛環(huán)境；
• 封裝形式：64 引腳 TQFP（PAG）與 64 球 NFBGA（ZXG），RoHS 兼容，MSL 等級(jí) 3，峰值回流溫度 260°C；
• ESD 防護(hù)：人體模型（HBM）±2kV，防護(hù)性能可靠；
• 功耗：每通道功耗 0.75 mW（3V 供電），待機(jī)模式功耗低至 2 mW，適合電池供電設(shè)備。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 醫(yī)療專用功能

• 導(dǎo)聯(lián)脫落檢測(cè)：支持 DC（上拉 / 下拉電阻、電流源）與 AC（帶外信號(hào)激勵(lì)）兩種模式，可檢測(cè)正負(fù)電極連接狀態(tài)，閾值與電流可編程。
• 右腿驅(qū)動(dòng)（RLD）：集成 RLD 放大器，支持內(nèi)部 / 外部參考電壓，可選擇多通道信號(hào)平均作為反饋，抑制共模干擾，穩(wěn)定輸入共模電壓。
• Wilson 中心端（WCT）：內(nèi)置 3 個(gè)低噪聲放大器，生成 12 導(dǎo)聯(lián) ECG 所需的 WCT 參考電壓，支持單 / 雙 / 三電極平均，可獨(dú)立關(guān)斷節(jié)能。
• 起搏檢測(cè)：支持硬件（PGA 輸出直接引出）與軟件（32 kSPS 高采樣率）兩種模式，適配起搏器脈沖檢測(cè)（最小 0.5ms 脈沖）。

2. 信號(hào)優(yōu)化與配置

• 多模式工作：支持連續(xù)轉(zhuǎn)換與單次觸發(fā)模式，八通道同步采樣，數(shù)據(jù)輸出含 24 位狀態(tài)字（導(dǎo)聯(lián)脫落、GPIO 狀態(tài)）。
• 參考與校準(zhǔn)：內(nèi)置 2.4V/4V 可編程參考源（精度 ±0.2%），支持外部參考輸入；提供內(nèi)部測(cè)試信號(hào)（±1/±2 mV），便于系統(tǒng)校準(zhǔn)。
• 呼吸測(cè)量（ADS1298R 版本）：集成呼吸阻抗測(cè)量功能，支持 32/64 kHz 調(diào)制頻率，相位可編程，適配胸阻抗呼吸監(jiān)測(cè)。

3. 接口與控制

• 通信接口：SPI 兼容串行接口（CS/SCLK/DIN/DOUT），支持菊花鏈（Daisy-Chain）多器件級(jí)聯(lián)，最多可擴(kuò)展至數(shù)十通道。
• GPIO 功能：4 個(gè)通用 I/O 引腳，可配置為輸入 / 輸出，支持呼吸控制、起搏檢測(cè)等功能擴(kuò)展。

三、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 醫(yī)療儀器：心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）設(shè)備；
• 患者監(jiān)測(cè)：Holter 記錄儀、應(yīng)激測(cè)試設(shè)備、遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)測(cè)終端；
• 專用設(shè)備：麻醉深度監(jiān)測(cè)（BIS）、睡眠監(jiān)測(cè)儀、除顫儀（AED）。

2. 硬件設(shè)計(jì)建議

• 外部元件 ：模擬電源（AVDD）2.7V5.25V，數(shù)字電源（DVDD）1.65V3.6V，需各外接 0.1μF 與 1μF 去耦電容；VCAP1/VCAP2/VCAP3/VCAP4 引腳需按規(guī)格外接濾波電容，貼近引腳放置。
• 輸入配置：差分輸入建議串聯(lián) 5~15Ω 電阻抑制振鈴，AC 耦合電容選擇低噪聲陶瓷電容；共模電壓需匹配內(nèi)部 0.95V 基準(zhǔn)，建議通過(guò) RLD 穩(wěn)定共模電平。
• 接地與防護(hù)：模擬地（AVSS）與數(shù)字地（DGND）單點(diǎn)連接，敏感信號(hào)遠(yuǎn)離數(shù)字時(shí)鐘線；導(dǎo)聯(lián)輸入需加 ESD 防護(hù)電路，符合醫(yī)療設(shè)備 IEC61000-4-2 標(biāo)準(zhǔn)。

3. 軟件與配置

• 采樣率選擇：工頻干擾嚴(yán)重場(chǎng)景選低采樣率（如 500 SPS），高速起搏檢測(cè)選 32 kSPS；
• 功能配置：通過(guò)寄存器開啟 RLD、導(dǎo)聯(lián)脫落檢測(cè)、WCT 等功能，通道可獨(dú)立關(guān)斷節(jié)能；
• 數(shù)據(jù)讀取：支持連續(xù)讀?。≧DATAC）與單次讀取（RDATA）模式，DRDY 引腳指示數(shù)據(jù)就緒，24 位二進(jìn)制補(bǔ)碼輸出。

四、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)與選型適配

• 核心優(yōu)勢(shì)：高度集成醫(yī)療專用功能，減少外部元件數(shù)量；低噪聲、高 CMRR 特性適配微弱生物電信號(hào)；支持多器件級(jí)聯(lián)，通道擴(kuò)展靈活；符合醫(yī)療安全標(biāo)準(zhǔn)，縮短產(chǎn)品認(rèn)證周期。
• 選型建議：專為生物電位測(cè)量設(shè)計(jì)，適用于需要高精度、多通道、低功耗的醫(yī)療設(shè)備；ADS1298R 版本新增呼吸阻抗測(cè)量，適配一體化生命體征監(jiān)測(cè)設(shè)備；需配合低噪聲基準(zhǔn)源與醫(yī)療級(jí)電極使用，充分發(fā)揮性能優(yōu)勢(shì)。