اطلاعات عمومی
- نام تراشه: ADS1292R
- سازنده: Texas Instruments
- مهمترین ویژگی کلیدی: ADS1292R – یک AFE دو کاناله ۲۴ بیتی ECG، دارای نویز ورودی مرجع ۴ میکروولت پیک به پیک، مصرف توان پایین و اندازهگیری یکپارچه امپدانس تنفس.
- دستهبندی عملکردی: Analog Front-End (AFE) ECG
- توضیحات فنی کوتاه: ADS1292R یک Analog Front-End (AFE) دو کاناله ۲۴ بیتی ECG است. این تراشه دو تقویتکننده با بهره قابل برنامهریزی کمنویز و دو مبدل آنالوگ به دیجیتال با وضوح بالا را برای پردازش دقیق سیگنالهای بیوپتانسیل ادغام میکند. این دستگاه دارای نویز ورودی مرجع ۴ میکروولت پیک به پیک و مصرف توان پایین است که سیگنالهای بیوپتانسیل دیجیتالی شده را از طریق یک رابط SPI-compatible برای پردازش در سطح سیستم ارائه میدهد.
فلسفه طراحی
فلسفه طراحی ADS1292R بر ارائه یک راهحل بسیار یکپارچه، با مصرف توان فوقالعاده پایین و عملکرد بالا برای سیستمهای اندازهگیری بیوپتانسیل قابل حمل متمرکز است. این تراشه با ترکیب تمام ویژگیهای معمولاً مورد نیاز برای کاربردهای پزشکی الکتروکاردیوگرام (ECG) و الکتروانسفالوگرام (EEG) در یک دستگاه فشرده، شکاف فنی موجود را برطرف میکند. این یکپارچگی، اندازه سیستم و مصرف توان را کاهش داده و در عین حال عملکرد کلی را بهبود میبخشد و طراحی تجهیزات پزشکی و تناسب اندام پیشرفته را سادهتر میکند.
توضیحات کلی
ADS1292R یک قطعه اختصاصی Analog Front-End ECG است که برای جمعآوری دقیق سیگنالهای بیوپتانسیل مهندسی شده است. این تراشه شامل بلوکهای ضروری پردازش سیگنال آنالوگ و تبدیل دیجیتال است که برای تولید اندازهگیریهای فیزیولوژیکی با کیفیت بالا لازم هستند.
در یک سیستم الکترونیکی، ADS1292R به عنوان رابط اصلی بین الکترودهای خارجی و واحد پردازش دیجیتال عمل میکند. وظیفه آن تقویت، فیلتر کردن و دیجیتالی کردن دقیق سیگنالهای آنالوگ کوچک ناشی از بدن است.
این قطعه، سیگنالهای حساس را برای تحلیل بعدی توسط یک میکروکنترلر یا پردازنده سیگنال دیجیتال آماده میکند و بخش حیاتی زنجیره سیگنال برای تجهیزات نظارت بر بیمار و تشخیصی را تشکیل میدهد.
کاربردها
- ابزار دقیق پزشکی قابل حمل
- کاربردهای ECG و EEG
- نظارت بر بیمار
- تجهیزات تناسب اندام، ورزشی و تمرینی
- محصولات سلامت پوشیدنی
ویژگیهای کلیدی
- ADC دو کاناله ۲۴ بیتی با PGAs یکپارچه
- نویز ورودی مرجع: ۴ µVPP (معمولی)
- اندازهگیری یکپارچه امپدانس تنفس
- تقویتکننده Right Leg Drive (RLD) یکپارچه
- تشخیص Lead-off (AC و DC)
- رابط سریال SPI-compatible
- مصرف توان پایین: ۳.۵ mW/channel (معمولی)
- نرخ داده از ۲۵۰ SPS تا ۸ kSPS
- نسبت حذف حالت مشترک (CMRR) بالا: –۱۰۵ dB
- تولید سیگنال تست داخلی
- مرجع ۱.۲ ولت داخلی
- حالتهای انعطافپذیر Power-down و Standby
مزایا
- یکپارچگی بالا برای کاهش تعداد قطعات خارجی
- عملکرد کمنویز برای جمعآوری دقیق سیگنال
- مصرف توان پایین مناسب برای کاربردهای قابل حمل
- ویژگیهای داخلی مانند RLD و تشخیص Lead-off طراحی سیستم را ساده میکند
- نرخ دادههای انعطافپذیر نیازهای مختلف کاربردی را پشتیبانی میکند
محدودیتها
- نیاز به یک میکروکنترلر (MCU) خارجی برای کنترل و پردازش داده.
- نیاز به الکترودهای خارجی و قطعات فیلترینگ ورودی.
- محدودیت به دو کانال ورودی.
- طراحی دقیق PCB و محافظت ممکن است به دلیل حساسیت به نویز EMI/RFI لازم باشد.
Key Technical Specifications
| Specification | Value |
|---|---|
| Analog Supply Voltage | 2.7 V to 5.5 V |
| Digital Supply Voltage | 1.8 V to 3.6 V |
| Operating Current (Typ) | 1.3 mA/channel at 3V AVDD, 250SPS |
| ADC Resolution | 24-bit |
| Data Rate | 250 SPS to 8 kSPS |
| Input-Referred Noise | 4 µVPP (Typical) |
| Operating Temperature | –20°C to +85°C |
| Package Type | 32-lead TQFP, 32-lead VQFN |
معماری داخلی
معماری داخلی ADS1292R دارای دو کانال ورودی آنالوگ مستقل است. هر کانال شامل یک تقویتکننده با بهره قابل برنامهریزی (PGA) کمنویز برای پردازش اولیه سیگنال، و به دنبال آن یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) دلتا-سیگما ۲۴ بیتی با وضوح بالا است. این دستگاه یک تقویتکننده Right Leg Drive (RLD)، مدار تشخیص Lead-off و یک مرجع ولتاژ داخلی را ادغام میکند. یک سیستم کلاک انعطافپذیر و یک رابط سریال SPI-compatible خروجی داده و رجیسترهای کنترلی را مدیریت میکنند و امکان پیکربندی حالتهای عملیاتی و نرخ دادههای مختلف را فراهم میآورند. علاوه بر این، مدارات تخصصی برای اندازهگیری یکپارچه امپدانس تنفس نیز گنجانده شدهاند.
سوالات فنی متداول
۱. س: ADS1292R چگونه تشخیص Lead-off را مدیریت میکند؟
ج: ADS1292R از هر دو روش تشخیص Lead-off AC و DC پشتیبانی میکند. تشخیص Lead-off DC با تزریق یک جریان یا ولتاژ کوچک به ورودیها انجام میشود، در حالی که تشخیص Lead-off AC از یک مقایسهگر داخلی برای بررسی بزرگی سیگنال در خروجی PGA استفاده میکند.
۲. س: هدف از تقویتکننده Right Leg Drive (RLD) چیست؟
ج: تقویتکننده Right Leg Drive (RLD) در ADS1292R برای بایاس کردن بیمار به یک پتانسیل مشترک، معمولاً نقطه میانی تغذیه آنالوگ، استفاده میشود. این عملکرد به کاهش تداخل حالت مشترک و بهبود نسبت حذف حالت مشترک (CMRR) در طول اندازهگیریهای بیوپتانسیل کمک میکند.
۳. س: آیا ADS1292R میتواند تنفس را اندازهگیری کند؟
ج: بله، ADS1292R مدارات اختصاصی برای اندازهگیری امپدانس تنفس را یکپارچه کرده است. این ویژگی با تزریق یک جریان تحریک با سطح پایین به بیمار و سپس اندازهگیری تغییر ولتاژ حاصل از آن عمل میکند که مستقیماً متناسب با تغییرات امپدانس قفسه سینه در طول تنفس است.
قطعات مشابه / جایگزین
- ADS1291R (Texas Instruments): یک نسخه تک کاناله از ADS1292R، با ویژگیهای مشابه برای اندازهگیریهای بیوپتانسیل.
- ADS1293 (Texas Instruments): یک AFE دلتا-سیگما ۲۴ بیتی، سهکاناله و کمتوان مخصوص ECG، با قابلیت تنفس یکپارچه.
- ADS1294R (Texas Instruments): یک AFE دلتا-سیگما ۲۴ بیتی، چهارکاناله برای اندازهگیریهای بیوپتانسیل، بخشی از همان خانواده.
- ADS1298R (Texas Instruments): یک AFE دلتا-سیگما ۲۴ بیتی، هشتکاناله برای اندازهگیریهای بیوپتانسیل، ارائه دهنده تعداد کانال بالا در همان خانواده.
جدول منابع
| نوع منبع | لینک رسمی سازنده |
|---|---|
| Datasheet | ADS1292R Low-Power, Dual-Channel, 24-Bit Analog Front-End for Biopotential Measurements datasheet |
| Product Brief | ADS1292R Product Page |
| Application Notes | Designing ECG and EEG Front Ends with ADS129x (SBAA185) |
این بخش برای معرفی آیسیهای مهم و پرکاربرد تهیه شده است تا آشنایی بیشتری برای طراحان و علاقهمندان به الکترونیک فراهم آورد. لطفاً توجه داشته باشید که لزوماً تمامی قطعات معرفی شده در اینجا بخشی از سبد محصولات ما نیستند؛ با این حال، در صورت نیاز، میتوانید با ما از طریق orders@gebrabit.com تماس گرفته و درخواست تأمین قطعه خود را ارسال نمایید.