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AFE4300:低成本衡器和人体成份测量模拟前端解决方案

2013-04-02
来源:世界电子元器件
关键词: AFE4300 人体成份

TI公司的AFE4300是低成本的衡器和人体成份(BCM)测量模拟前端(AFE),它集成了两个单独的信号链,一个用来重量测量,另一个采用16位860sps ADC进行人体成份分析。器件中的三个BCM通路允许对身体手和足间的部分身体阻抗进行分析(BIA),从而得出人体成份的全图。器件的工作电压2 V~3.6 V,主要用于衡器和人体成份测量。

这是一个全面集成的模拟前端,用于体重和身体成分的测量(BCM)。AFE4300是一个易于使用、高精度、低功耗的前端解决方案,工程师可以以此来设计电子秤,包括身体构成测量表、人体阻抗分析仪和阻抗测量设备,采用现有的电子秤多芯片解决方案,可以使产品能更快地推向市场。

AFE4300采用了两个独立的信号链,一个用于重量测量,另一个用于身体成分的分析,采用一个16位,860sps的模数转换器(ADC)在它们之间多路传输。该设备的三个BCM通道可以进行各部位肢体之间的阻抗分析(BIA),提供了身体组成的一个完整的画面。

AFE4300也可以通过施加一个正弦电流进入人体,来测量人体的组合物。该正弦电流由内部图案发生器和一个6位,1Msps DAC产生。其电压-电流转换器(在两个终端之间)将正弦电流输入人体后。横跨这两个端子的电压是作为身体阻抗的显示,被测量回来(差分放大器、整流和振幅由16位ADC测量)。

AFE4300的工作电压为2 V~3.6 V,工作温度0℃~+70℃,TQFP-80封装。

AFE4300功能框图
图1 AFE4300功能框图
AFE4300衡器前端框图
图2 AFE4300衡器前端框图

AFE4300主要特性

•体重秤前端

–最多支持4个称重传感器输入

–片式测压元件1.7V激励电压用于比例测量

– 68nVrms的输入参考噪声(0.1Hz~2MHz)

–最合适的线性度:满程的0.01%

–体重秤测量:540μA

•身体成分测量前端

–最多支持3个四极复阻抗测量

–6位,1Msps正弦波产生,数模转换器(DAC)

–375μArms,±20%的激励源

–动态范围:0Ω~2.8kΩ

AFE4300应用

•身体成分测量及体重秤

AFE4300 AC整流器模式的人体成分测量仪(BCM)前端框图

图3 AFE4300 AC整流器模式的人体成分测量仪(BCM)前端框图

评估板AFE4300EVM-PDK框图
图4 评估板AFE4300EVM-PDK框图

评估板AFE4300EVM-PDK

AFE4300EVM-PDK是一个平台,用于评估AFE4300设备。AFE4300是一种低成本模拟前端有两个独立的信号链,一个用于重量测量,另一个用于身体成分的分析。

EVM提供了访问称重传感器终端的路径,可支持多达4个称重传感器输入的电子秤测量,BCM终端最多可支持4极复杂的阻抗测量。

用户还可以通过辅助输入(AUX1和AUX2),将任何类型单端或差分信号直接送入AFE4300。外部支持电路,如负载单元端子的抗混叠网络、电子秤前端的仪表放大器增益设置的微调、BCM差端子的仪表放大器、测压元件模拟块、阻抗模拟块、时钟和外部参考电压,都可用于测试。

该评估模块配备了一个基于LabVIEW的图形化用户界面,使用户可以轻松地配置设备、捕获数据,并分析数据。需要注意的是,AFE4300EVM-PDK是用于原型设计和评估的,不用于真实患者。

评估板AFE4300EVM-PDK主要特性

•支持最多4个称重传感器输入

•支持四极阻抗测量

•片上测压元件模拟块

•采集数据高达860SPS(数据采集模式)

•基于USB接口的电源和PC应用程序的连接
 


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