Texas Instruments AFE4460超小型集成模擬前端是一款面向諸如心率監測 (HRM) 和周圍毛細血管氧飽和度 (SpO2) 測量等光學生物傳感應用的模擬前端。AFE4460模擬前端支持多達32個可切換發光二極管 (LED) 和四個光電二極管 (PD)。

TI AFE4460超小型集成模擬前端配有兩個帶8位電流控制的LED驅動器。該AFE具有寬動態范圍的發送和接收電路，有助于檢測超小信號電平。此外，該器件可定義多達16個信號相位集，每個相位集都包含LED和環境相位的組合。

接收器輸入端的低噪聲失調DAC可自動控制，從而消除環境光和LED光產生的直流。在各相位中，4個PD所產生的電流先經TIA轉換為電壓，再濾波，然后使用通用ADC進行數字化。ADC代碼可存儲在256樣本的FIFO塊中，可使用SPI或I^2^C接口讀取FIFO。

特性

支持多達16個相位集的信號采集
支持多達32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：
- 可穿戴設備連續監測心率的低電流，其典型值為：LED為15μA，接收器為15μA
- 系統峰值SNR為115dB
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6個LED，適用于SpO2、多波長HRM和光譜分析
接收器：
- 支持4個時間多路復用PD輸入
- 4個并行接收器（4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255μA
- 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
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
從環境LED自動取消直流
FIFO，256個樣品深度
SPI?接口/I^2^C接口
2.6mm x 2.6mm DSBGA封裝，0.4mm間距
電源：Rx：1.7V至1.9V（LDO旁路）；1.9V至3.6V（啟用LDO），Tx：3-5.5V，IO：1.7-RX_SUP

框圖

AFE4460是德州儀器(TI)推出的一款超小型集成模擬前端芯片，專為光學生物傳感應用而設計。這款芯片采用2.6mm×2.6mm的DSBGA封裝，具有0.4mm的引腳間距，非常適合空間受限的可穿戴設備應用。

該器件支持高達16個相位組的信號采集，能夠驅動最多32個LED和4個光電二極管(PD)。其靈活的LED和PD相位分配能力，使得系統可以同時從不同傳感器以不同數據速率采集信號，為生物光學傳感提供了高度集成的解決方案。

AFE4460集成了完整的信號鏈，簡化了系統設計：

?時鐘支持?：可選擇外部時鐘或內部振蕩器（8MHz主振蕩器和256kHz輔助振蕩器）
?數據同步?：支持與系統時鐘同步的數據采集
?數據存儲?：內置256樣本深度的FIFO緩沖區
?接口選項?：提供SPI和I2C兩種數字接口選擇
?電源管理?：
- 接收端支持1.7-1.9V（LDO旁路模式）或1.9-3.6V（LDO啟用模式）
- 發射端支持3-5.5V寬電壓輸入
- I/O電源與接收端電源關聯（1.7-RX_SUP）