德州仪器（TI）AFE49I30超小型集成模拟前端（AFE）是用于光学生物传感/ PPG和ECG测量应用的AFE。德州仪器（TI）AFE49I30支持多达六个开关发光二极管（LED）和多达四个光电二极管。最多可以定义24个信号相位，并且可以从每个相位以同步方式获取PPG或ECG信号。

AFE49I30超小型集成模拟前端特征

支持多达24个相位的信号采集

每个PPG阶段灵活分配6个LED，4个PD

同步PPG / ECG信号采集，每个相位均可配置为PPG或ECG，并且数据速率不同

PPG / ECG同步支持高达1kHz的数据速率

仅ECG模式支持高达4kHz的数据速率

PPG信号链

在16μA PD电流下，系统SNR高达108dB

低电流，可在可穿戴设备上连续运行，具有典型值（LED为15μA，接收器为20μA）

PPG发射器

支持普通阳极LED配置

8位可编程LED电流，范围从25mA至250mA可调

具有独立的每相电流控制的并行发射两个LED的模式

每相可编程LED开启时间

同时支持6个LED，用于SpO 2，HRM或多波长HRM

PPG接收器

支持4个时分多路光电二极管输入

2个并行接收器以同时采样两个PD通道

每个TIA输入具有独立的环境偏移减DAC，具有8位每相控制，范围可调至255μA

每个TIA输入具有独立的LED失调减法DAC，具有5位每相控制和15.5μA范围

接近10dB的100dB环境抑制

具有可编程带宽的噪声过滤

3.7kΩ至1MΩ的跨阻增益

心电图信号链

1导联心电图，带RLD输出，用于偏置

INA增益从1.6 – 13可编程

在4kHz采样率下，输入噪声<1μVrms（在1-150Hz带宽内）

集成450Hz低通滤波器

具有3.125-100nA电流和可编程中断的AC，DC引出检测

支持外部时钟和内部振荡器模式

选择获取与系统主时钟同步的数据

自动消除周围的LED产生的DC

具有128个采样深度的FIFO

I 2 C接口

2.6mm×2.1mm DSBGA，0.4mm间距

耗材

接收

1.7V-1.9V（LDO旁路）

1.9V-3.6V（启用LDO）

Tx

3V-5.5V，IO：1.7-3.6V

支持2种电源供电-1.8V，5V

AFE49I30超小型集成模拟前端应用领域

可穿戴设备上的ECG

同步PPG，ECG用于基于PTT的血压

可穿戴设备，可听设备的光学心率监测（HRM）和心率变异性（HRV）

脉搏血氧饱和度（SpO 2）测量

最大耗氧量（VO 2 max）

AFE49I30超小型集成模拟前端简化原理图