Аналоговый фронт-энд (AFE) AFE4420 от Texas Instruments предназначен для измерения сердечного ритма (HRM) и уровня кислорода в крови (SpO2). К устройству подключается до четырех светодиодов и фотодиодов. Взаимной коммутацией фотоприемников и излучателей может быть получено до 16 фаз сигналов с сохранением данных в блоке FIFO с глубиной 128 выборок. Чтение данных из буфера FIFO производится по интерфейсу I2C или SPI.
AFE4420 имеет полностью интегрированный светодиодный драйвер с 8-битной регулировкой выходного тока. Благодаря схеме автоматической компенсации засветки, тракт приема-передачи имеет широкий динамический диапазон, позволяющий распознавать очень малые уровни сигнала. Структурная схема устройства показана на рис. 1.
AFE4420 найдут применение в медицинских приборах и носимом оборудовании для измерения сердечного ритма (HRM), вариабельности сердечного ритма (HVR), пульсоксиметрии (SpO2), максимального потребления кислорода (VO2 Max), расхода калорий.
Особенности AFE4420:
- Гибкая коммутация светодиодов и фотодиодов;
- Точный, непрерывный мониторинг сердечного ритма:
- Динамический диапазон до 100 дБ;
- Низкий потребляемый ток для непрерывной работы на носимом устройстве: 15 мкА для светодиода, 20 мкА для приемника;
- Передатчик:
- поддержка 4 светодиодов с общим анодом;
- программирование тока светодиодов с диапазоном регулировки от 50 мА до 200 мА с разрешением 8 бит;
- режим параллельной работы для двух светодиодов;
- программируемое время включения светодиодов;
- одновременная поддержка 4 светодиодов для оптимизированного измерения частоты сердцебиения (HRM, Multi-Wavelength HRM) и уровня кислорода в крови (SpO2);
- программируемые сигналы управления для работы с 8 светодиодами при использовании внешних переключателей SPDT;
- Приемник:
- Поддержка 4 входов фотодиодов с временным мультиплексированием;
- ЦАП на входе трансимпедансного усилителя для компенсации смещения с 7-битным управлением и током до ±254 мкА;
- Трансимпеданс ZT: 10 кОм…2 Мом;
- Цифровая компенсация засветки на выходе АЦП для подавления окружающих помех;
- Шумовая фильтрация с программируемой шириной полосы;
- Работа от встроенного генератора или внешних синхросигналов;
- Режим автоматической компенсации засветки (AACM) для увеличения динамического диапазона приемника;
- Два программируемых вывода GPIO с гибкой генерацией прерываний;
- FIFO с глубиной 128 выборок;
- Интерфейсы I2C, SPI;
- Напряжения питания:
- приемник 1.7…1.9 В (обход LDO); 1.9…3.6 В (LDO включен);
- передатчик: 3…5.5 В;
- Диапазон рабочих температур: от –40…+85 °C;
- Корпус: DSBGA-30 с шагом 0.4 мм;
- Размер: 2.6 × 2.1 мм
Производители: Texas Instruments
Разделы: Фотоприёмники интегральные
