在醫(yī)療電子和生物電勢(shì)測(cè)量等領(lǐng)域,高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器至關(guān)重要。TI的ADS1299長期以來在該領(lǐng)域占據(jù)重要地位,然而,隨著國產(chǎn)芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,領(lǐng)慧立芯推出的LHE7909芯片以其出色的性能,成為了ADS1299強(qiáng)有力的代替品。
一、LHE7909性能參數(shù)剖析
(一)分辨率與噪聲性能
LHE7909具備24位的高分辨率,這意味著它能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的信號(hào)轉(zhuǎn)換。在微弱生物電信號(hào)檢測(cè)中,噪聲是關(guān)鍵干擾因素。LHE7909表現(xiàn)卓越,當(dāng)增益(G)為24、采樣率為250sps時(shí),輸入?yún)⒖荚肼暤椭?.8μVpp;當(dāng)G為6、采樣率為250sps時(shí),輸入?yún)⒖荚肼暈?μVpp。相比之下,ADS1299在帶寬為70Hz時(shí),輸入?yún)⒖荚肼暈?µVpp。可以看出,在特定條件下,LHE7909的噪聲性能更勝一籌,能更精準(zhǔn)地捕捉到微弱的生物電信號(hào),為醫(yī)療診斷提供更可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
(二)通道配置與采樣率
該芯片支持4通道、6通道或8通道配置,這種多通道同步采樣功能,特別適用于多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。無論是腦電圖(EEG)監(jiān)測(cè)中對(duì)大腦多個(gè)區(qū)域電活動(dòng)的同步采集,還是心電圖(ECG)監(jiān)測(cè)中對(duì)心臟不同部位電信號(hào)的同時(shí)捕捉,LHE7909都能應(yīng)對(duì)自如。其數(shù)據(jù)速率范圍為250sps至32ksps(部分資料顯示可達(dá)64ksps),能滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)采樣速度的需求。在一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的醫(yī)療監(jiān)測(cè)場(chǎng)景中,如動(dòng)態(tài)心電圖監(jiān)測(cè),較高的數(shù)據(jù)速率能更及時(shí)地反映心臟電活動(dòng)的變化。
(三)共模抑制比與可編程增益
共模抑制比(CMRR)方面,LHE7909高達(dá)-120dB,這一數(shù)值意味著它能夠有效抑制共模干擾信號(hào),確保采集到的生物電信號(hào)的準(zhǔn)確性。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中,存在著各種電磁干擾,高CMRR能使LHE7909在復(fù)雜電磁環(huán)境下穩(wěn)定工作。其可編程增益(PGA)提供了1/2/3/4/6/8/12/24倍的選擇,用戶可以根據(jù)實(shí)際輸入信號(hào)的幅度靈活調(diào)整增益,適應(yīng)不同強(qiáng)度的生物電信號(hào),大大提高了芯片的適用性。
二、LHE7909特性優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)
(一)高集成度設(shè)計(jì)
LHE7909內(nèi)置了可編程增益放大器(PGA)、基準(zhǔn)源以及振蕩器。這種高度集成的設(shè)計(jì)極大地減少了外圍電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度和成本。以往使用ADS1299時(shí),可能需要額外配置多個(gè)外圍器件來實(shí)現(xiàn)類似功能,而LHE7909將這些功能集成在芯片內(nèi)部,使得整個(gè)系統(tǒng)的體積更小、功耗更低,同時(shí)也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。例如,在便攜式醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)中,高集成度意味著設(shè)備可以做得更輕便,更易于患者攜帶和使用。
(二)靈活的工作模式
芯片支持靈活的省電、待機(jī)模式,這對(duì)于便攜式醫(yī)療設(shè)備尤為重要。在設(shè)備處于非連續(xù)工作狀態(tài)或電量較低時(shí),可以通過切換到低功耗模式來延長電池續(xù)航時(shí)間。同時(shí),其兼容串行外設(shè)接口(SPI)的串行接口,方便與其他微控制器或處理器進(jìn)行通信,便于系統(tǒng)集成和開發(fā)。
(三)菊花鏈模式擴(kuò)展
LHE7909支持菊花鏈模式,可串聯(lián)多個(gè)芯片擴(kuò)展通道數(shù)。在一些需要大量通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用中,如多導(dǎo)聯(lián)心電圖監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過菊花鏈連接多個(gè)LHE7909芯片,能夠輕松實(shí)現(xiàn)通道數(shù)量的擴(kuò)展,而無需重新設(shè)計(jì)復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu),大大提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。
三、封裝與兼容性考量
LHE7909采用LQFP-64封裝,這種封裝形式便于PCB布局,在電路板設(shè)計(jì)過程中,工程師可以更方便地進(jìn)行布線和元器件安裝。更為重要的是,LHE7909可兼容替代TI的ADS1299,這對(duì)于已經(jīng)使用ADS1299進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的企業(yè)來說,無疑是一個(gè)福音。在進(jìn)行國產(chǎn)化替代或產(chǎn)品升級(jí)時(shí),無需對(duì)硬件電路進(jìn)行大規(guī)模重新設(shè)計(jì),只需將芯片替換為LHE7909,并對(duì)軟件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,就可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的平穩(wěn)過渡,大大降低了企業(yè)的研發(fā)成本和時(shí)間成本。
綜上所述,領(lǐng)慧立芯的LHE7909芯片憑借其出色的性能參數(shù)、獨(dú)特的特性優(yōu)勢(shì)以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域契合度,在諸多方面超越或等同于TI的ADS1299,并且在封裝和兼容性上也為用戶提供了便利,是ADS1299理想的代替品,有望在醫(yī)療電子、生物電勢(shì)測(cè)量以及工業(yè)傳感器等領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。