AFE4410数据手册集成电路（IC）的模拟前端（AFE）规格书PDF

描述 Description

AFE4410 是一款模拟前端，适用于光学生物传感 应用，比如心率监测 (HRM)。该器件最多支持四个可切换发光二极管 (LED) 和三个光电二极管 (PD)。光电二极管的电流通过跨阻放大器 (TIA) 转换为电压，并由模数转换器 (ADC) 进行数字化处理。ADC 编码可存储到深度可编程的 128 采样先入先出块 (FIFO) 中。您可以使用 I2C 接口或串行外设接口 (SPI) 读取 FIFO。该 AFE 还带有 8 位电流控制的完全集成式 LED 驱动器。该器件具有高动态范围的收发电路，可提供高达 100dB 的动态范围，从而精确地感应心率。该 AFE 通过以超低功耗 (ULP) 模式（通过使用 ENABLE_ULP 寄存器位进行设置）运行来实现极低的电流电平。

特性 Features

• 精确、连续的心率监测：
• 高达 100dB 的动态范围可实现精确心率监测
• 用于在可穿戴设备上持续运行的低电流，其典型值为：
• 对于 LED 为 30µA，对于接收器为 25µA


• 发送器：
• 4 个采用共阳极配置的 LED
• 高达 200mA 的 8 位可编程 LED 电流
• 支持同时点亮两个 LED 的模式
• 可编程 LED 导通时间
• 同时支持 3 个 LED，适用于优化型 SpO2 测量、HRM 或多波长 HRM
• 平均电流为 30µA，可满足典型的心率监测情形：
• 20mA 设置、60µs 脉冲持续时间、25Hz 采样率


• 接收器：
• 支持 3 路时分多路复用 PD 输入
• 以 24 位二进制补码格式表示 PD 的电流输入
• TIA 输入端的独立直流失调消减 DAC（范围高达 ±127µA），用于每个 LED 和环境光相位
• ADC 输出端的数字环境减法
• 跨阻增益：10kΩ 至 2MΩ
• 具有带宽可配的噪声滤波器
• 接收器在约 1µA/Hz 的采样率（例如 25µA/25Hz）下运行
• 硬件断电模式：约 0µA 电流

• 灵活的脉冲排序和时序控制
• 通过外部时钟或者内部振荡器作为参考时钟
• 采样深度为 128 的 FIFO：
• 可针对各阶段编程设定分区

• 可通过引脚来选择 I2C、SPI 接口
• 工作温度范围：-20°C 至 +70°C
• 2.6mm × 2.1mm、0.4mm 间距 DSBGA 封装
• 电源：
• Tx：3V 至 5.25V
• Rx：1.8V 至 1.9V（LDO 旁路），2.0V 至 3.6V（LDO 使能）
• IO：1.7V 至 Rx_SUP