Texas Instruments AFE4462超小型統合AFE

Texas Instruments AFE4462超小型統合アナログフロントエンド(AFE) は、末梢毛細血管酸素(SpO2)の飽和および心拍数モニタリング(HRM)といった光学バイオセンシングアプリケーションを対象としたAFEです。このデバイスは、最大4つのフォトダイオード(PD)および最大16のスイッチング発光ダイオード(LED)に対応しています。AFEには2つのLEDドライバがあり、それぞれに8ビット電流制御が備わっています。Texas Instruments AFE4462には、高ダイナミックレンジの送受信回路があり、非常に小さな信号レベルのセンシングに役立ちます。最大16の信号位相セットの定義が可能で、各位相セットは、周囲位相とLEDの組み合わせで構成されています。レシーバ入力での低ノイズオフセットDACは、自動的に制御し、LEDと周囲光からDCをキャンセルできます。各位相の4つのPDの各電流はTIAによって電圧に変換されてフィルタ処理が行われ、共通のADCを使用してデジタル化されます。ADCコードは、256サンプル FIFOブロックに保存できます。FIFOは、SPIまたはI2Cインターフェイスを使用して読み出すことができます。

特徴

  • 最大16位相セットの信号取得に対応
  • LED最大16個、PD 4個をサポート
  • 各位相でのLEDとPDの柔軟な割り当て
  • さまざまなデータレートでのさまざまなセンサからの同時信号取得
  • 正確な連続PPGモニタリング
    • ウェアラブルデバイスでの定心拍数モニタリング用の小電流で、LED用15µAおよびレシーバ用15µAの標準値が備わっています。
    • 115dBのピークシステムSNR
  • レシーバー
    • 4つの時間多重PD入力に対応
    • パラレル・レシーバ2台(TIA/フィルタ4セット)
    • 位相あたり8ビット制御および最大255µAまで調整できる範囲が備わった各TIA入力での個々の周囲オフセット減算DAC
    • 1位相毎9ビット制御および64μA範囲がある各TIA入力での個別のLEDオフセット減算DAC
    • ADC出力でのデジタルアンビエントサブトラクション
    • プログラマブル帯域幅があるノイズフィルタリング
    • トランスインピーダンス・ゲイン: 3.7kΩ ~ 1MΩ
  • トランスミッター
    • 8ビット対応プログラマブルLED電流(25mA ~250mAの範囲で調整可能)
    • 位相ごとに独立した電流制御を用いて並列に2つのLEDを点灯させるモード
    • 位相毎のプログラマブルLEDオンタイム
    • SpO2、多波長HRM、分光法を対象とした16個のLEDの同時サポート
  • 外部クロックまたは内部発振器をサポート
  • システムクロックと同期したデータを取得するオプション
  • 周囲、LEDからのDCの自動キャンセレーション
  • 256サンプル深度のFIFO
  • SPI™インターフェイス/I2Cインターフェイス
  • 2.6mm × 2.6mm DSBGA、0.4mmピッチ
  • 電源
    • Rx: 1.7V~1.9V(LDOバイパス)、1.9V~ 3.6V(LDO対応)
    • Tx: 3V~5.5V、IO: 1.7RX_SUP

アプリケーション

  • ウェアラブル、ヒアラブル製品のための光学心拍監視(HRM)
  • 心拍変動(HRV)
  • パルスオキシメトリ(SpO2)測定
  • 光分光法

ブロック図

ブロック図 - Texas Instruments AFE4462超小型統合AFE
公開: 2025-02-25 | 更新済み: 2025-03-11