Texas Instruments AFE4462超小型集成式模擬前端（AFE）設計用于光學生物傳感應用，例如外周毛細血管氧飽和度（SpO2 ~~ ）和心率監測（HRM）。該器件支持多達四個光電二極管（PD）和多達16個開關發光二極管（LED）。該AFE具有兩個LED驅動器，每個驅動器均配備8位電流控制。Texas Instruments AFE4462具有高動態范圍的發送和接收電路，有助于感測超小信號電平。可定義多達16個信號相位集，每個相位集均包含環境相位和LED的組合。接收器輸入端的低噪聲失調DAC可自動控制，從而消除LED光和環境光產生的直流。在各個相位中，4個PD所產生的電流先通過TIA轉換為電壓，再濾波，然后使用通用ADC進行數字化轉換。ADC代碼可存儲在256樣本的FIFO模塊中。FIFO可通過SPI或^I2C^接口讀取。

數據手冊：*附件：Texas Instruments AFE4462超小型集成式AFE數據手冊.pdf

特性

• 支持多達16個相位集的信號采集
• 支持多達16個LED和4個PD
• 在每個相位內均可實現靈活的LED和PD分配
• 以不同數據速率同時從不同傳感器采集信號
• 精確、連續的PPG監測
  • 用于可穿戴設備連續心率監測的低電流，其典型值為：LED為15μA，接收器為15μA
  • 系統峰值SNR：115dB
• 接收器
  • 支持4路時分多路復用PD輸入
  • 兩個并行接收器（四組TIA/濾波器）
  • 每個TIA輸入處獨立環境偏移減法DAC，具有8位每相控制，范圍可調至255 μA
  • 每個TIA輸入端具有單獨的LED失調電壓消減DAC，各相控制均為9位，范圍為64μA
  • ADC輸出端的數字環境消減
  • 具有可編程帶寬的噪聲過濾功能
  • 跨阻增益：3.7kΩ至1MΩ
• 發射器
  • 8位可編程LED電流，在25mA至250mA范圍內可調
  • 為兩個并聯LED供電的模式，獨立的每相電流控制
  • 可編程的每相LED導通時間
  • 同時支持16個LED，用于SpO2、多波長HRM和光譜分析
• 支持外部時鐘或內部振蕩器
• 可選擇以與系統時鐘同步的方式獲取數據
• 自動消除環境、LED直流
• FIFO深度可存儲256個樣本
• 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

應用

• 光學心率監測（HRM），用于可穿戴設備和可聽式設備
• 心率異分析（HRV）
• 脈搏血氧飽和度（SpO2 ~~ ）測量
• 光譜分析

框圖