ADS1294、ADS1296、ADS1298（ADS129x）和ADS1294R、ADS1296R ADS1298R（ADS129xR）是一系列多通道、同時采樣、24位、δσ（ΔΣ）模數轉換器（ADC），內置可編程增益放大器（PGA）、內部參考和板載振蕩器。ADS129x和ADS129xR包含了醫療心電圖（ECG）和腦電圖（EEG）應用中常見的所有功能。憑借高度集成度和卓越性能，ADS129x和ADS129xR能夠以顯著降低體積、功耗和整體成本的可擴展醫療儀器系統開發。
*附件：ads1296.pdf

ADS129x和ADS129xR每個信道配備一個靈活的輸入復用器（多工器），可獨立連接到內部生成的信號，用于測試、溫度和引線檢測。此外，輸入通道的任何配置都可以選擇用于推導右腳驅動（RLD）輸出信號。ADS129x 和 ADS129xR 的數據速率高達 32 kSPS，從而實現軟件節奏檢測。引線檢測可以在器件內部實現，可以通過上拉或下拉電阻，或激勵電流匯或源電路實現。三臺集成放大器產生標準12導聯心電圖所需的Wilson中央終端（WCT）和Goldberger中央終端（GCT）。ADS129xR版本包含完全集成的呼吸阻抗測量功能。多個 ADS129x 和 ADS129xR 設備可以在高通道數量系統中串聯，采用菊花鏈式配置。

套件選項包括一臺小型8毫米×8毫米64球BGA和TQFP-64。ADS129x BGA版本的商業溫度范圍為0°C至70°C。 ADS129xR BGA和ADS129x TQFP版本的工業溫度范圍為–40°C至+85°C。

特性

• 八臺低噪聲PGA和八臺高分辨率ADC（ADS1298，ADS1298R）
• 低功率：0.75 mW/通道
• 輸入參考噪聲：4 μV PP （150 Hz BW，G = 6）
• 輸入偏置電流：200 pA
• 數據速率：250 SPS 至 32 kSPS
• CMRR：–115 dB
• 可編程增益：1、2、3、4、6、8或12
• 支持符合AAMI EC11、EC13、IEC60601-1、IEC60601-2-27和IEC60601-2-51標準的系統
• 單極或雙極電源：
  • AVDD = 2.7 V 至 5.25 V
  • DVDD = 1.65 V 至 3.6 V
• 內置右腿驅動放大器，引線檢測，Wilson中心端子，配速檢測，測試信號
• 綜合呼吸阻抗測量
• 數字配速檢測能力
• 內置振蕩器和參考
• 兼容SPI?的串行接口

參數

方框圖

ADS129x（ADS1294/6/8）與 ADS129xR（ADS1294R/6R/8R）是德州儀器（TI）推出的低功耗高精度模擬前端（AFE）系列，核心優勢為 24 位高分辨率、醫療專用功能集成與寬溫適配，集成可編程增益放大器（PGA）、ΔΣ ADC 及完整 ECG/EEG 專用模塊，符合 AAMI EC11、IEC60601 等醫療標準，適配高精度生物電位測量場景。

一、核心產品參數

1. 基礎性能指標

• 通道與精度 ：ADS1294（4 通道）、ADS1296（6 通道）、ADS1298（8 通道），均為 24 位分辨率；積分非線性（INL）典型值 8 ppm，增益誤差 ±0.5% FS，通道間增益匹配 0.3% FS，精度一致性優異。
• 輸入與噪聲 ：可編程增益 1/2/3/4/6/8/12 檔，增益 = 6 時輸入參考噪聲 4 μVPP（150Hz 帶寬）；輸入偏置電流 200 pA，輸入阻抗≥1 GΩ，適配高阻抗生物電極。
• 動態性能 ：共模抑制比（CMRR）-115 dB（50/60Hz），電源抑制比（PSRR）90 dB，串擾 - 126 dB，抗干擾能力強；信號 - to - 噪聲比（SNR）112 dB，總諧波失真（THD）-98 dB，動態性能穩定。
• 功耗與數據率 ：單通道功耗 0.75 mW，支持高分辨率（HR）與低功耗（LP）雙模式；數據率 250 SPS~32 kSPS 可調，支持連續 / 單觸發采樣模式。

2. 環境與封裝

• 工作溫度：ADS129x 商業級（0°C70°C），ADS129xR 工業級（-40°C85°C），覆蓋多場景溫度需求；
• 封裝形式：64 引腳 TQFP/BGA 封裝，RoHS 兼容，引腳鍍層為 NIPDAU/SNAGCU，MSL 等級 3，峰值回流溫度 260°C；
• ESD 防護：人體模型（HBM）±2 kV，充電設備模型（CDM）±500 V，防護性能適配醫療設備操作環境。

二、關鍵功能特性

1. 醫療專用集成功能

• 右腿驅動（RLD）：集成 RLD 放大器，支持自定義電極通道組合生成驅動信號，可選擇內部 / 外部參考電壓，抑制共模干擾。
• 導聯脫落檢測：支持直流（6/12/18/24 nA 電流源）與交流兩種檢測模式，可單獨配置各通道正負電極檢測，狀態通過寄存器實時反饋。
• 威爾遜中心終端（WCT）：集成 3 個低噪聲放大器，生成 12 導聯 ECG 所需的 WCT 參考電壓，支持 1/2/3 電極平均模式，噪聲低至 330 nV RMS。
• 起搏檢測：支持軟硬件雙模式，硬件模式通過 TESTP/TESTN 引腳輸出 PGA 信號至外部電路，軟件模式利用 32 kSPS 高采樣率實現脈沖檢測。
• 呼吸測量（僅 ADS129xR）：集成阻抗呼吸測量模塊，支持內部 / 外部調制信號，測量噪聲低至 20 mΩPP，適配呼吸頻率監測。

2. 靈活配置與接口

• 電源與參考：模擬電源 2.7V5.25V，數字電源 1.65V3.6V，支持單極性 / 雙極性供電；內置 2.4V/4V 可編程參考源，也可外接低噪聲參考。
• 控制接口：SPI 兼容串行接口，支持連續讀數據（RDATAC）與單次讀數據（RDATA）模式；4 個 GPIO 引腳，可配置為輸入 / 輸出，支持多設備級聯（菊花鏈模式）。
• 輔助功能：內置溫度傳感器（490 μV/°C）、內部測試信號（幅度 / 頻率可編程），支持電源電壓、偏移電壓測量，便于系統校準與診斷。

三、應用與設計要點

1. 典型應用場景

• 醫療設備：患者監護儀、動態心電圖（Holter）、除顫儀（AED）、睡眠監測設備、腦電雙頻指數（BIS）監測儀；
• 生物信號采集：腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）、誘發電位測量；
• 高精度數據采集：多通道低噪聲信號采集系統、便攜式醫療儀器。

2. 硬件設計建議

• 供電與去耦 ：模擬電源（AVDD）與數字電源（DVDD）獨立供電，電源引腳就近放置 0.1 μF 陶瓷電容 + 1 μF 鉭電容去耦，模擬地（AVSS）與數字地（DGND）單點連接，減少噪聲耦合。
• 電極接口：輸入串接 5 kΩ 保護電阻與 10 pF 濾波電容，形成 EMI 防護電路；RLD 引腳外接 1 MΩ 電阻與 1.5 nF 電容，穩定反饋環路。
• 布局規范：模擬信號與數字信號分區布線，電極輸入線短且屏蔽，避免與數字時鐘線交叉；裸露焊盤（BGA 封裝）焊接至接地平面，提升散熱與抗干擾性能。

3. 軟件與配置

• 寄存器配置：通過 SPI 接口配置通道增益、數據率、RLD / 導聯脫落檢測、呼吸測量等功能，支持寄存器讀回驗證；提供喚醒、待機、復位等系統命令，便于功耗管理。
• 工作模式：支持高分辨率（HR）與低功耗（LP）模式切換，HR 模式優化動態性能，LP 模式降低功耗；支持連續采樣與單觸發采樣，適配不同數據采集需求。
• 多設備協同：支持菊花鏈級聯，可通過 START 引腳同步多設備采樣，適配高通道數系統擴展。

四、產品優勢與選型適配

• 核心優勢：24 位高分辨率適配弱生物信號采集；醫療功能高度集成，簡化設備設計；ADS129xR 系列支持呼吸測量與工業級寬溫，適配嚴苛場景；支持多設備級聯，通道擴展性強。
• 選型建議：4 通道需求選 ADS1294/1294R，6 通道選 ADS1296/1296R，8 通道選 ADS1298/1298R；需呼吸測量或寬溫工作選 R 系列；低功耗場景優先啟用 LP 模式。