CJMCU-AD8232_中文芯片手册.pdf

发布时间：2022-05-31 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.83M 资料格式：pdf 举报版权申诉

shichenxidong_-9933319-4744302542979173642.pdf-第1页.png

第1页 / 共28页

shichenxidong_-9933319-4744302542979173642.pdf-第2页.png

第2页 / 共28页

shichenxidong_-9933319-4744302542979173642.pdf-第3页.png

第3页 / 共28页

shichenxidong_-9933319-4744302542979173642.pdf-第4页.png

第4页 / 共28页

shichenxidong_-9933319-4744302542979173642.pdf-第5页.png

第5页 / 共28页

shichenxidong_-9933319-4744302542979173642.pdf-第6页.png

第6页 / 共28页

shichenxidong_-9933319-4744302542979173642.pdf-第7页.png

第7页 / 共28页

shichenxidong_-9933319-4744302542979173642.pdf-第8页.png

第8页 / 共28页

文本预览

产品特性全集成式单导联ECG前端低电源电流：170 µA(典型值) 共模抑制比：80 dB(DC至60 Hz) 两个或三个电极配置高信号增益(G = 100)，带DC阻塞能力 2极点可调高通滤波器接受高达±300 mV的半电池电位快速恢复功能减少了滤波器的建立时间无使用约束运算放大器 3极点可调低通滤波器，带可调增益导联脱落检测：交流或直流选择集成右腿驱动(RLD)放大器单电源供电：2.0 V至3.5 V 集成基准电压缓冲器产生虚拟地轨到轨输出内部RFI滤波器 8 kV HBM ESD额定值关断引脚 20引脚4 mm4 mm LFCSP封装应用健身及运动心率监护仪便携式ECG 远程健康监护游戏外围设备生物电信号采集概述 AD8232是一款用于ECG及其他生物电测量应用的集成信号调理模块。该器件设计用于在具有运动或远程电极放置产生的噪声的情况下提取、放大及过滤微弱的生物电信号。该设计使得超低功耗模数转换器(ADC)或嵌入式微控制器能够轻松地采集输出信号。 AD8232采用双极点高通滤波器来消除运动伪像和电极半电池电位。该滤波器与仪表放大器结构紧密耦合，可实现单级高增益及高通滤波，从而节约了空间和成本。 AD8232采用一个无使用约束运算放大器来创建一个三极点低通滤波器，消除了额外的噪声。用户可以通过选择所有滤波器的截止频率来满足不同类型应用的需要。单导联心率监护前端 AD8232 功能框图 19 18 IAOUT REFIN S1 10kΩ A3 17 +VS 16 GND 1 2 3 4 5 20 HPSENSE HPDRIVE +IN –IN IA 150kΩ RLDFB A2 RLD 10kΩ FR 15 AC/DC 14 SDN 13 LOD+ C1 12 LOD– C2 11 AD8232 S2 LEADS-OFF DETECTION SW 6 OPAMP+ 7 REFOUT OPAMP– 8 图1. A1 9 OUT 10 1 0 0 - 6 6 8 0 1 为了提高系统线路频率和其他不良干扰的共模抑制性能， AD8232内置一个放大器，用于右腿驱动(RLD)等受驱导联应用。 AD8232包含一项快速恢复功能，可以减少高通滤波器原本较长的建立长尾现象。如果放大器轨电压发生信号突变(如导联脱离情况)，AD8232将自动调节为更高的滤波器截止状态。该功能让AD8232可以实现快速恢复，因而在导联连接至测量对象的电极之后能够尽快取得有效的测量值。 AD8232采用4 mm × 4 mm、20引脚LFCSP封装。额定温度范围为0°C至70°C，能在−40℃至+85℃的范围内工作。 Rev. A Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2012–2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Technical Support www.analog.com ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供的最新英文版数据手册。

AD8232 目录产品特性 ...........................................................................................1 应用 ....................................................................................................1 功能框图 ...........................................................................................1 概述 ....................................................................................................1 修订历史 ...........................................................................................2 技术规格 ...........................................................................................3 绝对最大额定值 ..............................................................................5 ESD警告.......................................................................................5 引脚配置和功能描述 .....................................................................6 典型性能参数...................................................................................7 仪表放大器性能曲线................................................................7 运算放大器性能曲线............................................................. 10 右腿驱动(RLD)放大器性能曲线......................................... 13 基准电压缓冲器性能曲线.................................................... 14 系统性能曲线.......................................................................... 15 工作原理 ........................................................................................ 16 架构概览................................................................................... 16 仪表放大器 .............................................................................. 16 运算放大器 .............................................................................. 16 右腿驱动放大器...................................................................... 17 基准电压缓冲器...................................................................... 17 快速恢复电路.......................................................................... 17 导联脱落检测.......................................................................... 18 修订历史 2013年2月—修订版0至修订版A 更改表1..............................................................................................4 更改表2..............................................................................................6 更改图17............................................................................................9 更改图22和图25............................................................................ 11 更改图34和图36............................................................................ 14 更改图45、“架构概览”部分和“仪表放大器”部分................ 17 更改“右腿驱动放大器”部分、“基准电压缓冲器”部分、“快速恢复电路”部分和图48；增加图46，重新排序 ................ 18 更改图49......................................................................................... 19 更改“交流导联脱落”部分和“待机操作”部分 ........................ 20 待机操作................................................................................... 19 输入保护................................................................................... 19 射频干扰(RFI) ........................................................................ 20 电源调整与旁路...................................................................... 20 折合到输入端的失调............................................................. 20 布局建议................................................................................... 20 应用信息 ........................................................................................ 21 消除电极失调.......................................................................... 21 高通滤波................................................................................... 21 低通滤波和增益...................................................................... 23 驱动模数转换器...................................................................... 23 驱动电极................................................................................... 23 应用电路 ........................................................................................ 24 心脏附近心率测量 ................................................................. 24 运动应用：在双手处测量心率 .......................................... 24 心脏监护仪配置...................................................................... 25 带运动伪像消除功能的便携式心脏监护仪 ..................... 25 封装和订购信息 ........................................................................... 27 外形尺寸................................................................................... 27 订购指南................................................................................... 27 更改“折合到输入端的失调”部分 ............................................. 21 更改图53和“高通滤波”部分 ...................................................... 22 更改“其它高通滤波选项”部分；增加表4 .............................. 23 更改“低通滤波和增益”部分；增加“驱动模数转换器”部分和图61............................................................................................. 24 更改图62、图64和“心脏附近心率测量”部分........................ 25 更改“应用练习：在双手处测量心率”和图66........................ 26 更改图68......................................................................................... 27 2012年8月—修订版0：初始版 Rev. A | Page 2 of 28

技术规格除非另有说明，VS = 3 V，VREF = 1.5 V，VCM = 1.5 V，TA = 25°C，FR=低电平，SDN=高电平，AC/DC =低电平。 AD8232 表1. 参数仪表放大器共模抑制比 (DC至60 Hz) 电源抑制比失调电压(RTI) 仪表放大器输入隔直输入1 平均失调漂移仪表放大器输入隔直输入1 输入偏置电流输入失调电流输入阻抗差分共模输入电压噪声(RTI) 频谱噪声密度峰峰值电压噪声输入电压范围直流差分输入范围输出输出摆幅短路电流增益增益误差平均增益漂移带宽 RFI滤波器截止频率(每个输入端) 运算放大器(A1) 失调电压平均温度系数(TC) 输入偏置电流输入失调电流输入电压范围共模抑制比电源抑制比大信号电压增益输出电压范围短路电流限值增益带宽积压摆率电压噪声密度(RTI) 峰峰值电压噪声(RTI) 符号共模抑制比(CMRR) 测试条件/注释 VCM = 0.35 V至2.85 V，VDIFF = 0 V 最小值 80 典型值 86 最大值电源抑制比(PSRR) VOS IB IOS VDIFF IOUT AV BW VOS IB IOS 共模抑制比(CMRR) 电源抑制比(PSRR) AVO IOUT GBP SR en en p-p VCM = 0.35 V至2.85 V，VDIFF = ±0.3 V VS = 2.0 V至3.5 V TA= 0°C至70°C TA= 0°C至70°C f = 1 kHz f = 0.1 Hz至10 Hz f = 0.5 Hz至40 Hz TA= 0°C至70°C RL = 50 kΩ VDIFF = 0 V VDIFF = −300 mV至+300 mV TA= 0°C至70°C TA= 0°C至70°C TA= 0°C至70°C TA= 0°C至70°C VCM = 0.5 V至2.5 V RL = 50 kΩ f = 1 kHz f = 0.1 Hz至10 Hz f = 0.5 Hz至40 Hz Rev. A | Page 3 of 28 76 0.2 −300 0.1 0.1 0.1 80 90 3 5 10 0.05 50 1 25 1 10||7.5 5||15 100 12 14 6.3 100 0.4 1 12 2 1 1 5 100 1 100 1 100 100 110 12 100 0.02 60 6 8 8 50 200 100 +VS +300 +VS − 0.1 3.5 5 +VS − 0.1 +VS − 0.1 单位 dB dB dB mV µV µV/°C µV/°C pA nA pA nA GΩ||pF GΩ||pF nV/√Hz µV p-p µV p-p V mV V mA V/V % % ppm/°C kHz MHz mV µV/°C pA nA pA nA V dB dB dB V mA kHz V/µs nV/√Hz µV p-p µV p-p

AD8232 参数右腿驱动放大器(A2) 输出摆幅短路电流积分器输入电阻增益带宽积基准电压缓冲器(A3) 失调误差输入偏置电流短路电流限值电压范围直流导联脱落比较器阈值电压迟滞传播延迟交流导联脱落检测器方波频率方波幅度阻抗阈值检测延迟快速恢复电路开关导通电阻关断泄漏窗口比较器阈值电压传播延迟开关时序特性反馈恢复开关导通时间滤波器恢复开关导通时间快速恢复电路复位时间逻辑接口输入特性输入电压(AC/DC和FR) 低高输入电压(SDN) 低高输出特性输出电压低高系统规格静态电源电流关断电流电源电压范围额定温度范围工作温度范围符号 IOUT GDP VOS IB IOUT FAC IAC RON tSW1 tSW2 tRST VIL VIH VIL VIH VOL VOH 测试条件/注释 RL = 50 kΩ RL > 50 kΩ RL = 50 kΩ +IN和−IN之间 S1和S2 任一供电轨 LOD+和LOD−引脚 TA = 0°C至70°C TA = 0°C至70°C 1 折合到仪表放大器输入端的失调。更多信息参见“折合到输入端的失调”部分。 Rev. A | Page 4 of 28 最小值典型值 0.1 120 0.1 50 10 8 2.0 0 −40 11 150 100 1 100 12 +VS − 0.5 60 0.5 100 200 20 110 10 100 50 2 110 55 2 1.24 1.35 2.1 0.5 0.05 2.95 170 210 40 100 最大值 +VS − 0.1 180 +VS − 0.7 175 12 230 500 3.5 70 +85 单位 V mA kΩ kHz mV pA mA V V mV µs kHz nA p-p MΩ kΩ pA mV µs ms ms µs V V V V V V µA µA nA nA V °C °C

AD8232 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器件能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性。 ESD警告 ESD(静电放电)敏感器件。带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。尽管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高能量ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当的 ESD防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。绝对最大额定值表2. 参数电源电压输出短路电流持续时间最大电压(任意引脚1) 最小电压(任意引脚1) 存储温度范围工作温度范围最高结温 θJA热阻2 θJC热阻 ESD额定值人体模型(HBM) 充电器件模型(FICDM) 机器模型(MM) 额定值 3.6 V 不定 +VS + 0.3 V −0.3 V −65°C至+125°C −40°C至+85°C 140°C 48°C/W 4.4°C/W 8 kV 1.25 kV 200 V 1 此电平或最大额定电源电压(以较小者为准)表示任意引脚的电压上限。若要求输入电压超过额定最小或最大电压，应与输入端串联地放置电阻以将电流限制在5 mA以下。 2 θJA针对空气中的4层JEDEC电路板上的器件而规定。 Rev. A | Page 5 of 28

AD8232 引脚配置和功能描述 E S N E S P H T U O A I I N F E R S V + D N G 0 2 9 1 8 1 7 1 6 1 AD8232 TOP VIEW 15 FR 14 AC/DC 13 SDN 12 LOD+ 11 LOD– HPDRIVE +IN –IN RLDFB RLD 1 2 3 4 5 0 1 T U O 6 7 8 9 W S + P M A P O T U O F E R – P M A P O NOTES 1. CONNECT THE EXPOSED PAD TO GND OR LEAVE UNCONNECTED. 图2. 引脚配置 2 0 0 - 6 6 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 表3. 引脚功能描述引脚编号 1 引脚名称描述 HPDRIVE 高通驱动器输出端。应将HPDRIVE连接到第一个高通滤波器中的电容。 AD8232驱动该引脚以保持HPSENSE与基准电压处在同一电平。仪表放大器正输入端。+IN通常连接到左臂(LA)电极。仪表放大器负输入端。−IN通常连接到右臂(RA)电极。右腿驱动反馈输入端。RLDFB是右腿驱动电路的反馈引脚。右腿驱动输出端。应将驱动电极(通常为右腿)连接到RLD引脚。快速恢复开关引脚。应将该引脚连接到第二个高通滤波器的输出端。 +IN −IN RLDFB RLD SW OPAMP+ 运算放大器同相输入端。 REFOUT 基准电压缓冲器输出端。仪表放大器输出参考此电位。应将REFOUT用作电路中需要参考信号的任何点的虚拟地。 OPAMP− 运算放大器反相输入端。 OUT LOD− LOD+ SDN AC/DC 运算放大器输出端。此输出端提供经过完全调理的心率信号。 OUT可连接到ADC的输入端。导联脱落比较器输出端。在直流导联脱落检测模式下，当与−IN电极断开连接时， LOD−处于高电平状态，反之则处于低电平状态。在交流导联脱落检测模式下，LOD−始终处于低电平状态。导联脱落比较器输出端。在直流导联脱落检测模式下，当+IN电极断开连接时，LOD+处于高电平状态，反之则处于低电平状态。在交流导联脱落检测模式下，当−IN或+IN电极断开连接时，LOD+处于高电平状态，这两个电极都连接时则处于低电平状态。关断控制输入端。将SDN驱动至低电平，可进入低功耗关断模式。导联脱落模式控制输入端。对于直流导联脱落模式，应将AC/DC引脚驱动至低电平。对于交流导联脱落模式，应将AC/DC引脚驱动至高电平。快速恢复控制输入端。将FR驱动至高电平可使能快速恢复模式；否则，应将其驱动至低电平。电源地。电源引脚。基准电压缓冲器输入端。REFIN(高阻抗输入引脚)可用于设置基准电压缓冲器的电平。仪表放大器输出引脚。 FR GND +VS REFIN IAOUT HPSENSE 仪表放大器的高通检测输入端。 EP 应将HPSENSE连接到设置隔直电路转折频率的R与C结点。裸露焊盘。裸露焊盘应接GND或保持不连接。 Rev. A | Page 6 of 28

典型性能参数除非另有说明，VS = 3 V，VREF = 1.5 V，VCM = 1.5 V，TA = 25°C。仪表放大器性能曲线 AD8232 1200 1000 800 600 400 200 I S T N U 0 –120 –90 –60 –30 0 30 60 90 120 CMRR (µV/V) 图3. 仪表放大器CMRR分布图 3 0 0 - 6 6 8 0 1 ) A p ( T N E R R U C S A B T U P N I I 1400 1200 1000 800 600 400 200 ) B d ( I N A G 50 40 30 20 10 0 –10 –20 –30 –40 –50 50 40 30 20 10 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V) 图6. 仪表放大器输入偏置电流与CMV的关系 6 0 0 - 6 6 8 0 1 NO DC OFFSET 300mV OFFSET I S T N U ) V ( E G A T L O V E D O M N O M M O C T U P N - I 0 –2.0 –1.5 –1.0 0 0.5 –0.5 GAIN ERROR (%) 1.0 1.5 2.0 4 0 0 - 6 6 8 0 1 图4. 仪表放大器增益误差分布图 –10 1 10 1k 100 FREQUENCY (Hz) 10k 100k 7 0 0 - 6 6 8 0 1 图7. 仪表放大器增益与频率的关系 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0 –0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 OUTPUT VOLTAGE (V) 图5. 仪表放大器输入共模范围与输出电压的关系 5 0 0 - 6 6 8 0 1 ) B d ( R R M C 120 100 80 60 40 20 10 NO DC OFFSET +300mV OFFSET –300mV OFFSET 100 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 8 0 0 - 6 6 8 0 1 图8. 仪表放大器CMRR与频率的关系，RTI Rev. A | Page 7 of 28

AD8232 ) B d ( R R S P 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 0.1 10k 1k 100 ) z H √ / V n ( I E S O N 1 10 100 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 图9. 仪表放大器PSRR与频率的关系 9 0 0 - 6 6 8 0 1 1 0.1 1 10 100 1k 10k 100k FREQUENCY (Hz) 图10. 仪表放大器电压噪声频谱密度(RTI) 0 1 0 - 6 6 8 0 1 10µV/DIV 10µV/DIV 200ms/DIV 2 1 0 - 6 6 8 0 1 图12. 仪表放大器0.5 Hz至40 Hz噪声 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 50 100 150 200 250 300 DC OFFSET (mV) 3 1 0 - 6 6 8 0 1 图13. 仪表放大器增益误差与直流失调的关系 22pF 470pF 1nF ) % ( R O R R E N A G I 图11. 仪表放大器0.1 Hz至10 Hz噪声图14. 仪表放大器小信号脉冲响应 1s/DIV 1 1 0 - 6 6 8 0 1 100µs/DIV 50mV/DIV 4 1 0 - 6 6 8 0 1 Rev. A | Page 8 of 28

分享到：

赞收藏

资料库

CJMCU-AD8232_中文芯片手册.pdf

相关推荐

人工智能

热门标签

最新资料