芯海CS1256|帶人體阻抗測(cè)量模塊BIM功能和24位ADC的AFE

CS1256 包含 1 路 ADC 信號(hào)鏈和 1 個(gè)人體阻抗測(cè)量模塊(BIM)，其中 ADC 信號(hào)鏈由輸入MUXP/MUXN、可編程低噪聲增益放大器(PGA)、Sigma-delta ADC 以及數(shù)字濾波器 Digital Filter 等組成。MUXP/MUXN 具有 3 個(gè)內(nèi)部輸入通道，PGA 和 ADC 具有多種增益選擇，數(shù)字濾波器可配置為多種輸出速率。人體阻抗測(cè)量模塊采用正弦激勵(lì)源，將人體阻抗轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)送到 ADC 信號(hào)鏈進(jìn)行測(cè)量，支持多電極、多頻率人體阻抗測(cè)量。

CS1256內(nèi)部集成一個(gè)低漂移的LDO，可以輸出電壓給VS，具有4檔可選，其中2.35V/2.45V/2.8V/3.0V 主要提供給VS使用，用于給內(nèi)部ADC部分供電，負(fù)載電流最大 10mA。為保證VS正常輸出，VDD需要比VS電壓高100mV以上。典型的溫漂系數(shù)為 30ppm/℃(-40~85℃)。還包括一個(gè)內(nèi)部參考電壓源 VREF，輸出為 1.225V，主要用于做測(cè)量的參考電壓提供給 REFP（外接電容提高精度）或者作為內(nèi)部參考電壓VREF，典型的溫漂系數(shù)為30ppm/℃(-40~85℃)，僅作參考電壓，無(wú)負(fù)載能力。

BIM 的模塊結(jié)構(gòu)圖

所示為 BIM 的模塊結(jié)構(gòu)圖，其中正弦信號(hào)發(fā)生器（包括 DDS、DAC、LPF 等）可以產(chǎn)生正弦波信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò) C0、R0 做高通濾波及限流后轉(zhuǎn)換為正弦電流，并通過(guò)至少一對(duì)激勵(lì)電極（端口 ISINx，x=0,1，安裝在人體不同的兩個(gè)部位，一個(gè)負(fù)責(zé)發(fā)射正弦電流激勵(lì)信號(hào)，一個(gè)負(fù)責(zé)接受該激勵(lì)信號(hào)）在人體的等效阻容網(wǎng)絡(luò)上形成一個(gè)電壓降；通過(guò)測(cè)量電極（端口 VSENy，y=0,1）探知該電壓降信號(hào)后，芯片內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行整流濾波等處理，然后送入 ADC 中測(cè)量將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，從而得到人體阻抗上的電壓降值。

審核編輯：湯梓紅