ADI推出用於生物和化學感測的新型阻抗和恒電位儀類比前端

台北2019年5月31日 /美通社/ -- Analog Devices, Inc. (ADI) 推出新型電化學和阻抗測量前端，以致能下一代生命體徵監測裝置和智慧電化學感測器。AD5940 類比前端於單一晶片內整合了恒電位儀和電化學阻抗譜 (EIS) 功能，可在時域和頻域中實現感測器量測。該元件具有用於先進感測器診斷的整合化硬體加速器、用於完成準確感測器測量的同類最佳低雜訊性能，並專為「始終保持開啟」(always-on) 穿戴式應用設計。相較於具侷限性、並且需要多個 IC 方可實現相似性能的傳統分立式解決方案，ADI 的單晶片解決方案在系統準確度和尺寸彈性方面均擁有優勢，可測量 2 接腳、3 接腳和 4 接腳電化學感測器。對於將高精度生物和化學感測作為關鍵任務的應用 (如工業氣體檢測、液體分析、材料感測、生命體徵監測、阻抗譜和疾病管理等) 而言，為一款理想的解決方案。

用於生物和化學感測的新型阻抗和恒電位儀類比前端

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AD5940

AD5940是功耗極低、性能極高的阻抗和電化學前端，具有智慧自主控制功能。該類比前端兼具領先的整合度和性能水準，適用於恒電位儀和基於阻抗的電化學感測器管理。晶片內恒電位儀為採用一系列基於電化學的標準測量方法創造了條件，如電流、電壓、或阻抗量測。

AD5940之設計主要是針對皮膚阻抗和人體阻抗測量的醫療健康相關生物阻抗系統，且配合完整生物電/生物電位元測量系統中的AD8233 AFE 使用。

該類比前端晶片能夠測量電壓、電流和阻抗。元件包括兩個恒電位儀迴路：一個能產生高達200Hz AC 訊號的低頻寬迴路，和一個能產生最高200kHz AC 訊號的高頻寬迴路。超低功耗恒電位儀在偏置模式中電流消耗僅6.5uA。

AD5940測量通道擁有一個具備輸入緩衝器的16位元、800kSPS、多通道逐次漸近暫存器(SAR)類比數位轉換器 (ADC)、一個內建的抗混疊濾波器 (AAF)，和可編程增益放大器 (PGA)。ADC 具有±1.35 V 的輸入電壓範圍。位於 ADC 之前的輸入多工器允許用戶選擇一個用於測量的輸入通道。這些輸入通道包括多個外部電流和電壓輸入以及內部電壓通道。內部通道實現了內部電源電壓、晶片溫度和基準電壓的晶片內診斷量測。

AD5940測量模組可利用直接暫存器寫入 (透過串列周邊介面 SPI 完成) ，或使用一個預編程設計時序控制器 (其提供 AFE 晶片的自主控制) 控制。6kB 的靜態隨機存取記憶體 (SRAM) 劃分為深度資料先入先出 (FIFO) 和命令記憶體。測量命令儲存在命令記憶體中，測量結果則儲存在資料 FIFO 中。許多 FIFO 相關中斷可用於指示 FIFO 的狀態。

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