ADI推出的用于生物和化学感测的新型阻抗和恒电位仪模拟前端AD5940

Analog Devices, Inc. (ADI)推出一款新型电化学和阻抗测量前端，可实现下一代生命体征监测装置和智能电化学传感器。AD5940模拟前端在单个芯片内集成了恒电位仪和电化学阻抗谱 (EIS) 功能，从而可在时域和频域中实现传感器测量。该器件具有用于先进传感器诊断的集成化硬件加速器、用于完成准确传感器测量的同类最佳低噪声性能，并专为“始终保持开机”的可穿戴式应用而设计。与那些有局限性、并且需要使用多个 IC 方可实现相似性能的传统分立式解决方案相比，ADI 的单芯片解决方案在系统准确度和尺寸灵活性方面拥有优势，可测量 2 引脚、3 引脚和 4 引脚电化学传感器。对于那些将高精度生物和化学感测作为关键任务的应用 (如工业气体检测、液体分析、材料感测、生命体征监测、阻抗谱和疾病管理等)来说，这是一款理想的解决方案。

　　AD5940

　　AD5940 是功耗极低、性能极高的阻抗和电化学前端，具有智能自主控制功能。该模拟前端兼具领先的集成度和性能水平，适用于恒电位仪和基于阻抗的电化学传感器管理。片内恒电位仪为采用一系列基于电化学的标准测量方法创造了条件，如电流、电压、或阻抗测量。

　　AD5940设计用于针对皮肤阻抗和人体阻抗测量的医疗健康相关生物阻抗系统，且配合完整生物电/生物电位测量系统中的AD8233AFE使用。

　　该模拟前端芯片能够测量电压、电流和阻抗。这款器件包括两个恒电位仪环路：一个能产生高达 200 Hz AC 信号的低带宽环路，和一个能生成最高 200 kHz AC 信号的高带宽环路。超低功耗恒电位仪在偏置模式中的电流消耗仅为 6.5uA。

　　AD5940 测量通道具有一个带输入缓冲器的 16 位、800 kSPS、多通道逐次逼近寄存器 （SAR） 模数转换器 （ADC）、一个内置的抗混叠滤波器 （AAF），和一个可编程增益放大器 （PGA）。ADC 具有 ±1.35 V 的输入电压范围。位于 ADC 之前的一个输入多路复用器允许用户选择一个用于测量的输入通道。这些输入通道包括多个外部电流和电压输入以及内部电压通道。内部通道实现了内部电源电压、芯片温度和基准电压的片内诊断测量。

　　AD5940 测量模块可利用直接寄存器写入 （通过串行外设接口 SPI 完成） ，或通过使用一个预编程时序控制器 （其提供 AFE 芯片的自主控制） 进行控制。6 kB 的静态随机存取存储器 （SRAM） 划分为深度数据先入先出 （FIFO） 和命令存储器。测量命令存储在命令存储器中，测量结果则存储在数据 FIFO 中。许多 FIFO 相关中断可用于指示 FIFO 的状态。