Texas Instruments AFE4462超小型集成式模擬前端（AFE）設(shè)計(jì)用于光學(xué)生物傳感應(yīng)用，例如外周毛細(xì)血管氧飽和度（SpO2 ~~ ）和心率監(jiān)測(cè)（HRM）。該器件支持多達(dá)四個(gè)光電二極管（PD）和多達(dá)16個(gè)開關(guān)發(fā)光二極管（LED）。該AFE具有兩個(gè)LED驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器均配備8位電流控制。Texas Instruments AFE4462具有高動(dòng)態(tài)范圍的發(fā)送和接收電路，有助于感測(cè)超小信號(hào)電平。可定義多達(dá)16個(gè)信號(hào)相位集，每個(gè)相位集均包含環(huán)境相位和LED的組合。接收器輸入端的低噪聲失調(diào)DAC可自動(dòng)控制，從而消除LED光和環(huán)境光產(chǎn)生的直流。在各個(gè)相位中，4個(gè)PD所產(chǎn)生的電流先通過TIA轉(zhuǎn)換為電壓，再濾波，然后使用通用ADC進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換。ADC代碼可存儲(chǔ)在256樣本的FIFO模塊中。FIFO可通過SPI或^I2C^接口讀取。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments AFE4462超小型集成式AFE數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 支持多達(dá)16個(gè)相位集的信號(hào)采集
• 支持多達(dá)16個(gè)LED和4個(gè)PD
• 在每個(gè)相位內(nèi)均可實(shí)現(xiàn)靈活的LED和PD分配
• 以不同數(shù)據(jù)速率同時(shí)從不同傳感器采集信號(hào)
• 精確、連續(xù)的PPG監(jiān)測(cè)
  • 用于可穿戴設(shè)備連續(xù)心率監(jiān)測(cè)的低電流，其典型值為：LED為15μA，接收器為15μA
  • 系統(tǒng)峰值SNR：115dB
• 接收器
  • 支持4路時(shí)分多路復(fù)用PD輸入
  • 兩個(gè)并行接收器（四組TIA/濾波器）
  • 每個(gè)TIA輸入處獨(dú)立環(huán)境偏移減法DAC，具有8位每相控制，范圍可調(diào)至255 μA
  • 每個(gè)TIA輸入端具有單獨(dú)的LED失調(diào)電壓消減DAC，各相控制均為9位，范圍為64μA
  • ADC輸出端的數(shù)字環(huán)境消減
  • 具有可編程帶寬的噪聲過濾功能
  • 跨阻增益：3.7kΩ至1MΩ
• 發(fā)射器
  • 8位可編程LED電流，在25mA至250mA范圍內(nèi)可調(diào)
  • 為兩個(gè)并聯(lián)LED供電的模式，獨(dú)立的每相電流控制
  • 可編程的每相LED導(dǎo)通時(shí)間
  • 同時(shí)支持16個(gè)LED，用于SpO2、多波長(zhǎng)HRM和光譜分析
• 支持外部時(shí)鐘或內(nèi)部振蕩器
• 可選擇以與系統(tǒng)時(shí)鐘同步的方式獲取數(shù)據(jù)
• 自動(dòng)消除環(huán)境、LED直流
• FIFO深度可存儲(chǔ)256個(gè)樣本
• SPI?接口/^I2C^接口
• 2.6mm×2.6mm DSBGA封裝，腳距為0.4mm
• 電源
  • Rx：1.7V至1.9V（LDO旁路）；1.9V至3.6V（LDO啟用）
  • Tx：3V至5.5V，IO：1.7RX_SUP

應(yīng)用

• 光學(xué)心率監(jiān)測(cè)（HRM），用于可穿戴設(shè)備和可聽式設(shè)備
• 心率異分析（HRV）
• 脈搏血氧飽和度（SpO2 ~~ ）測(cè)量
• 光譜分析

框圖