Texas Instruments AFE4460超小型集成模拟前端是一款面向诸如心率监测 (HRM) 和周围毛细血管氧饱和度 (SpO2) 测量等光学生物传感应用的模拟前端。AFE4460模拟前端支持多达32个可切换发光二极管 (LED) 和四个光电二极管 (PD)。

TI AFE4460超小型集成模拟前端配有两个带8位电流控制的LED驱动器。该AFE具有宽动态范围的发送和接收电路，有助于检测超小信号电平。此外，该器件可定义多达16个信号相位集，每个相位集都包含LED和环境相位的组合。

接收器输入端的低噪声失调DAC可自动控制，从而消除环境光和LED光产生的直流。在各相位中，4个PD所产生的电流先经TIA转换为电压，再滤波，然后使用通用ADC进行数字化。ADC代码可存储在256样本的FIFO块中，可使用SPI或I^2^C接口读取FIFO。

特性

支持多达16个相位集的信号采集
支持多达32个LED和4个PD
在每个相位内均可实现灵活的LED和PD分配
以不同数据速率同时从不同传感器采集信号
精确、连续的PPG监测：
- 可穿戴设备连续监测心率的低电流，其典型值为：LED为15µA，接收器为15µA
- 系统峰值SNR为115dB
发射器：
- 8位可编程LED电流，在25mA至250mA范围内可调
- 为两个并联LED供电的模式，独立的每相电流控制
- 可编程的每相LED导通时间
- 同时支持6个LED，适用于SpO2、多波长HRM和光谱分析
接收器：
- 支持4个时间多路复用PD输入
- 4个并行接收器（4组TIA/滤波器）
- 每个TIA输入处独立环境偏移减法DAC，具有8位每相控制，范围可调至255µA
- 每个TIA输入端具有单独的LED失调电压消减DAC，各相控制均为9位，范围为64µA
- ADC输出端的数字环境消减
- 具有可编程带宽的噪声过滤功能
- 跨阻增益：3.7kΩ至1MΩ
支持外部时钟或内部振荡器
可选择以与系统时钟同步的方式获取数据
从环境LED自动取消直流
FIFO，256个样品深度
SPI™接口/I^2^C接口
2.6mm x 2.6mm DSBGA封装，0.4mm间距
电源：Rx：1.7V至1.9V（LDO旁路）；1.9V至3.6V（启用LDO），Tx：3-5.5V，IO：1.7-RX_SUP

框图

AFE4460是德州仪器(TI)推出的一款超小型集成模拟前端芯片，专为光学生物传感应用而设计。这款芯片采用2.6mm×2.6mm的DSBGA封装，具有0.4mm的引脚间距，非常适合空间受限的可穿戴设备应用。

该器件支持高达16个相位组的信号采集，能够驱动最多32个LED和4个光电二极管(PD)。其灵活的LED和PD相位分配能力，使得系统可以同时从不同传感器以不同数据速率采集信号，为生物光学传感提供了高度集成的解决方案。

AFE4460集成了完整的信号链，简化了系统设计：

‌时钟支持‌：可选择外部时钟或内部振荡器（8MHz主振荡器和256kHz辅助振荡器）
‌数据同步‌：支持与系统时钟同步的数据采集
‌数据存储‌：内置256样本深度的FIFO缓冲区
‌接口选项‌：提供SPI和I2C两种数字接口选择
‌电源管理‌：
- 接收端支持1.7-1.9V（LDO旁路模式）或1.9-3.6V（LDO启用模式）
- 发射端支持3-5.5V宽电压输入
- I/O电源与接收端电源关联（1.7-RX_SUP）