ZHCACX4B October 2022 – October 2023 AFE4960 , AFE4960P
1 應(yīng)用簡報(bào)
應(yīng)用
腦電圖 (EEG) 記錄大腦中的自發(fā)電活動(dòng)。EEG 反映了頭皮下神經(jīng)元的電活動(dòng)。EEG 廣泛用于癲癇發(fā)作、阿爾茨海默病和睡眠障礙的臨床診斷。傳統(tǒng)的 EEG 儀器體積大、佩戴不舒服。新一代可穿戴 EEG 應(yīng)用使得 EEG 持續(xù)監(jiān)測成為可能，并有望將 EEG 擴(kuò)展到消費(fèi)類應(yīng)用?？纱┐?EEG 設(shè)備可用于癲癇監(jiān)測、睡眠監(jiān)測等應(yīng)用，以及確定用戶在駕駛、工作和學(xué)習(xí)等活動(dòng)中的意識(shí)清醒程度?？纱┐?EEG 設(shè)備面臨的挑戰(zhàn)包括低信號電平和由于使用小尺寸干電極而導(dǎo)致的高接觸阻抗。AFE4960 器件專為實(shí)現(xiàn) EEG 信號的低功耗采集而設(shè)計(jì)。該器件支持在兩個(gè) EEG 通道上采集數(shù)據(jù)，并可通過一個(gè)接口連接多達(dá)八個(gè)電極。每個(gè) EEG 通道均可配置為從任意一對電極采集信號。AFE4960 具有高輸入阻抗、CMRR 和低功耗，因此非常適合可穿戴 EEG 應(yīng)用。AFE4960P 還具有一個(gè) PPG 信號鏈，可用于測量血氧飽和度 (SpO2)。
AFE4960
- 接口：SPI?、I2C 接口：可通過引腳進(jìn)行選擇
- 封裝：2.6mm x 2.6mm DSBGA 封裝，間距為 0.4mm
- 電源：1.7V 至 1.9V
- 采樣深度為 128 的 FIFO
- 內(nèi)部振蕩器、外部時(shí)鐘選項(xiàng)
- 兩個(gè)通道上的低噪聲 EEG 信號采集
- 靈活的電極接口，可連接多達(dá) 8 個(gè) EEG 電極
- 集成偏置電壓
- 高輸入阻抗，CMRR 性能出色
- 導(dǎo)聯(lián)阻抗測量
圖 1 展示了一種可穿戴 EEG 系統(tǒng)概念。可穿戴 EEG 信號采集的示例位置是前額以及耳內(nèi)或耳朵周圍。
圖 1 可穿戴 EEG 設(shè)備示例圖 2 顯示了 AFE4960 的參考原理圖，該器件用于實(shí)現(xiàn)可連接多達(dá)八個(gè)電極的可穿戴 EEG 系統(tǒng)。
圖 2 采用 AFE4960 的可穿戴 EEG 系統(tǒng)
圖 3 AFE4960 信號鏈圖 3 顯示了 AFE4960 中連接到四個(gè) EEG 電極 - S1、S2、S3 和 BIAS 的 EEG 信號鏈，其中使用輸入開關(guān)矩陣構(gòu)建了如下兩個(gè) EEG 通道：
EEG 通道 1 = (S1 – S3)；
EEG 通道 2 = (S2 – S3)。
RLD 開關(guān)矩陣可用于將 RLD 放大器的輸出連接到 BIAS 電極。RLD 放大器可配置為反饋模式或單位增益模式，以便在 BIAS 電極上驅(qū)動(dòng) 0.9V 電壓。
表 1 顯示了可穿戴 EEG 系統(tǒng)的 AFE4960 規(guī)格。
| 參數(shù) | AFE4960 | 說明 |
|---|---|---|
| 多個(gè) EEG 電極 | 高達(dá) 8 個(gè) | |
| 多個(gè) EEG 通道 | 2 個(gè) | |
| 低輸入基準(zhǔn)噪聲 | 2.7μVpp | 70Hz 帶寬 |
| 高采樣率 | 1.33kSPS | 可編程采樣率 |
| 低功耗 | 550μW/通道 | 最大采樣率時(shí) |