德州仪器（TI）AFE4950集成模拟前端（AFE）的介绍

德州仪器（TI）AFE4950集成模拟前端（AFE）用于PPG和ECG信号的同步信号采集。德州仪器（TI）AFE4950还可以用于光学生物传感应用，例如心率监测（HRM）和外围毛细血管血氧饱和度（SpO 2）。

ECG信号链支持2电极和3电极配置，并具有集成的右腿驱动（RLD）缓冲器。ECG信号链还可用于对一对电极之间的阻抗进行连续的低功率监视。

AFE4950集成模拟前端特征

支持同时和同步采集多达24个PPG和单导ECG信号

灵活分配8个LED，每相4 PD

心电图信号链

1导联心电信号采集高达2kHz

RLD输出驱动第三个电极

0.7μVrms输入噪声

支持高达+/- 0.65V的差分DC偏移和+/- 0.55V的共模范围

可编程INA增益（11，21）

具有高饱和度恢复的高通滤波器

集成300Hz抗混叠低通滤波器

2.6nA至85nA AC，DC引出检测

低功耗连续导通检测

阻抗信号链

连续低功率监控2个电极之间的阻抗

7MΩ范围

620kΩ上的300Ω噪声

PPG发射器

8位可编程LED电流，范围从25mA至250mA

并行发射两个LED的模式

支持共阳极配置的8个LED，用于SpO 2，多波长HRM

PPG接收器

两个并行接收器（两组TIA /滤波器）

支持每个接收器4个时分复用光电二极管输入

每个TIA输入的8位环境偏移减法范围为256μA

范围为64μA的8位LED偏移减法DAC

TIA输入处的自动环境消除和动态LED DC消除

高达10Hz的环境抑制接近100 dB

具有可编程带宽的噪声过滤

3.7kΩ至1MΩ的跨阻增益

准确，连续的心率监测

在16μA PD电流下，系统SNR高达109dB

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）

外部时钟和内部振荡器模式

采集与系统主时钟同步的数据

具有256个样本深度的FIFO

SPI，I 2 C接口（可通过引脚选择）

2.6mm×2.5mm DSBGA，0.4mm间距

电源（Rx：1.7-1.9V（LDO旁路）; 1.9-3.6V（LDO使能），Tx：3-5.5V，IO：1.7-RX_SUP）

AFE4950集成模拟前端应用领域

光学心率监测（HRM），用于可穿戴设备，可听设备

高性能ECG信号采集

同步PPG，ECG用于BP估计

心率变异性（HRV）

脉搏血氧饱和度（SpO2）测量

AFE4950集成模拟前端简化原理图