国芯思辰| 国产八通道24bit电采集模拟前端软硬件兼容ADS1299在便携式脑电采集中的应用(国芯科技)

国芯思辰| 国产八通道24bit电采集模拟前端软硬件兼容ADS1299在便携式脑电采集中的应用(国芯科技)

随着生物医学的发展,脑电(EEG)已成为当下对于一些精神性疾病监测的一种重要手段,对于一些需要长时间检测脑电的应用,需要脑电采集设备具有一定的便携性。相较传统的非侵入式脑电采集设备,便携式脑电采集设备普遍使用干电极,佩戴更舒适,具有低功耗、无线传输等特点。

与传统实验室设备不同,便携式EEG需要在非屏蔽环境下捕捉微弱的脑电信号,同时满足长时间佩戴、多通道同步记录(≥8通道)和抗运动伪影等需求。国芯思辰的八通道24位模拟前端是专为生物电测量设计的,它的高分辨率、低噪声、集成化设计等特性,为脑电监测提供了核心技术支撑。

该国产模拟前端芯片具有内置可编程增益放大器(PGA)、内部基准和内置振荡器,还集成了EEG和ECG应用所需的常用功能。极高的集成度可以显著的降低产品尺寸、功耗和总体成本,可电池直接供电,适用于便携式脑电采集。

该芯片工作在250SPS~64kSPS的输出速率,在 250SPS输出速率时,能达到1.28μVpp(0.23μVrms)的IRN性能;在64kSPS时,具有14.4kHz的-3dB带宽,具备上拉/下拉电阻、激励电流阱/电流源以及AC导联检测功能。

此外,芯片具备菊花链配置,可解决高通道数系统中的数据的级联问题。最高16深度的数字缓存功能,可以尽量降低取数的频次,从而减少系统功耗。其主要特征如下:

• 数据速率:31.25SPS至32kSPS

• 可编程增益:1、2、3、4、6、8或12

• 超低输入参考噪声:4.07μVpp(0.64μVrms) (BW=150Hz,G=6)

• CMRR:120dB

• 灵活的功耗模式:高速模式(HS)、低功耗模式(LP)、超低功耗模式(ULP)

• 低功耗模式,功耗仅410µW(AVDD=3V,DVDD=1.8V,ODR= 500SPS,G=6)

• 内置低温漂基准;内置时钟,可对外输出,且频率可调

• 内置驱动放大器、导联脱落检测、温度传感器、测试信号

• 数据缓存深度可调(1/2/4/8/16/32)

• Offset/Gain error校准功能

• 电源范围:模拟电源:2.7V至5.25V;数字电源:1.8V至5.25V

• 灵活的断电、待机模式

• SPI接口

• 工作温度范围:-40°C至+85°C

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