‌AFE159x系列数据手册完整总结

该AFE1594是一系列多通道、同步采样、24 位、三角积分 （ΔΣ） 模数转换器 （ADC），具有内置可编程增益仪表放大器 （INA）、内部基准电压源和片上 PLL。AFE 支持数字起搏脉冲检测、胸阻抗测量，并集成了医疗心电图 （ECG） 和脑电图 （EEG） 应用中通常需要的所有功能。多个 AFE159x 器件可以在高通道数系统中级联。AFE159x 具有高集成度和卓越性能，能够以显着减小的尺寸、功耗和总体成本开发可扩展的医疗仪器系统。
*附件：afe1594.pdf

特性

• 用于心电图、起搏检测和呼吸测量的集成信号链
• 心电图接收器
  • 四个高分辨率通道，低功耗为 0.42mW/通道
  • 灵活的四根引线，可从六个电极中选择
  • 可编程增益：1.25 至 9
  • 输入参考噪声：150Hz带宽下4μVPP
  • 差分输入范围：±1V，增益 = 4
  • CMRR：-140dB
  • 数据速率：125SPS至128kSPS
• 配速检测
  • 可编程两条导联上的片上数字起搏检测算法
  • 两个通道上的高速 128kSPS 起搏输出，用于软件起搏检测
• 呼吸
  • 24mΩPP 的低噪声，每个电极上具有 2kΩ 体阻抗和 1kΩ 除颤器保护电阻
  • 支持正弦波和方波激励
• 其他功能
  • 内置右腿驱动放大器，可转向任何电极
  • 直流引线脱落检测、交流引线阻抗检测、威尔逊中心端子 （WCT）、戈德堡中央端子 （GCT）、测试信号
  • 电池电压监控
  • 灵活的掉电和待机模式
  • 内置振荡器、PLL 和基准电压源
  • 1k 采样主 FIFO 和 2k 采样速度 FIFO
  • SPI 兼容串行接口
  • 模拟电源电压 1：3.15V 至 5.25V
  • 模拟电源电压 2：1.7V 至 1.9V
  • I/O 电源电压：1.65V 至 3.6V
• 支持符合 AAMI EC11、AMI EC13、AMI EC38、IEC60601-1、IEC60601-2-25、IEC60601-2-27 和 IEC60601-2-51 标准的系统

参数

‌1. 产品概述‌

• ‌产品系列‌：AFE1594、AFE159P4、AFE159RP3、AFE159RP4
• ‌类型‌：低功耗4通道24位生物电势测量模拟前端
• ‌文档版本‌：SBASB28A – 2024年6月 – 2024年11月修订

‌2. 主要特性‌

‌ECG接收器‌

• 4个高分辨率通道，每通道功耗仅0.42mW
• 可从6个电极中选择灵活的4导联配置
• 可编程增益：1.25至9
• 输入参考噪声：4μVPP（150Hz带宽内）
• 差分输入范围：±1V（增益=4时）
• 共模抑制比：-140dB
• 数据速率：125SPS至128kSPS

‌起搏检测‌

• 片上数字起搏检测算法，支持可编程双导联
• 双通道高速128kSPS起搏输出，支持软件起搏检测

‌呼吸测量‌

• 低噪声：24mΩPP（2kΩ体阻抗和1kΩ除颤器保护电阻）
• 支持正弦波和方波激励

‌其他功能‌

• 内置右腿驱动放大器，可导向任何电极
• 直流导联脱落检测、交流导联阻抗检测
• Wilson中心端子（WCT）、Goldberger中心端子（GCT）
• 测试信号、电池电压监测
• 灵活的断电和待机模式
• 内置振荡器、PLL和参考电压
• 1k样本主FIFO和2k样本起搏FIFO
• SPI兼容串行接口

‌3. 电源规格‌

• 模拟电源电压1：3.15V至5.25V
• 模拟电源电压2：1.7V至1.9V
• I/O电源电压：1.65V至3.6V

‌4. 符合标准‌
支持满足以下医疗标准系统：

• AAMI EC11、AMI EC13、AMI EC38
• IEC60601-1、IEC60601-2-25、IEC60601-2-27、IEC60601-2-51

‌5. 应用领域‌

• ‌医疗仪器‌：ECG、EMG、EEG
  • 床边患者监护和诊断ECG
  • 便携式遥测
  • 霍尔特监护仪和多导联贴片
• ‌事件、应激和生命体征监护仪‌：
  • ECG、AED、远程医疗
  • 双频指数（BIS）、诱发听觉电位（EAP）
  • 睡眠研究监护仪

‌6. 产品描述‌
AFE1594系列是多通道、同步采样、24位ΔΣ模数转换器，集成了可编程增益仪表放大器、内部参考电压和片上PLL。该AFE支持数字起搏脉冲检测、胸腔阻抗测量，并包含了医疗心电图和脑电图应用中常见的所有功能。

‌7. 封装信息‌

型号	封装类型	封装尺寸
AFE1594	QFN	7mm × 7mm
AFE1593/AFE1594	WCSP	3.7mm × 3.7mm

‌8. 器件对比‌

特性	AFE159RP3	AFE159RP4	AFE159P4	AFE1594
ECG电极引脚数	6	6	6	6
ECG通道数	3	4	4	4
呼吸电极引脚数	4	3/4	3/4	3/4
呼吸接收器通道数	1	1	-	-
内部起搏检测通道数	1	2	2	2

‌9. 技术优势‌

• 高集成度和卓越性能
• 显著减小系统尺寸、功耗和总成本
• 支持在高通道数系统中级联多个AFE159x器件
• 实现可扩展医疗仪器系统的开发

‌10. 生产状态‌

• 文档状态：生产数据
• 最新修订：2024年11月
• 版权所有：© 2024德州仪器

该系列器件为生物电势测量提供了完整的信号链解决方案，特别适用于需要高精度、低功耗的医疗监护应用场景