ADI:nova impedância e potenciostato AFE para detecção biológica e química

A Analog Devices anunciou um novo front-end de medição eletroquímica e de impedância que permite a próxima geração de dispositivos de monitoramento de sinais vitais e sensores eletroquímicos inteligentes. O front end analógico AD5940 incorpora a funcionalidade de espectroscopia de impedância eletroquímica e potenciostato (EIS) em um único chip, permitindo a medição do sensor nos domínios do tempo e da frequência. O dispositivo possui aceleradores de hardware integrados para diagnósticos avançados do sensor, baixo ruído da melhor classe para medições precisas do sensor e é projetado para aplicações "sempre ligadas" que podem ser vestidas. Em comparação com as soluções discretas tradicionais que impõem limitações e exigem vários ICs para atingir um desempenho semelhante, a solução de chip único da ADI oferece vantagens em termos de precisão do sistema e flexibilidade de tamanho para medir sensores eletroquímicos de 2 derivações, 3 derivações e 4 derivações. É uma solução ideal para aplicações onde a detecção biológica e química de alta precisão é crítica, como detecção de gases industriais, análise de líquidos, detecção de materiais, monitoramento de sinais vitais, espectroscopia de impedância e gerenciamento de doenças.

O AD5940 tem a menor potência, maior desempenho de impedância e front end eletroquímico com controle autônomo inteligente. O front end analógico combina os melhores níveis de integração e desempenho para gerenciamento de sensores eletroquímicos baseados em impedância e potenciostato. O potenciostato on-chip permite uma série de técnicas de medição baseadas em eletroquímicos padrão, como medições amperométricas, voltamétricas ou de impedância.

O AD5940 foi projetado para ser usado em sistemas de bioimpedância relacionados à saúde para medições de impedância da pele e do corpo, e também para funcionar com o AFE AD8233 em um sistema de medição bioelétrico / biopotencial completo.

O chip frontal analógico pode medir a tensão, a corrente e a impedância. O dispositivo consiste em dois loops de potenciostato, um loop de baixa largura de banda com capacidade de gerar sinais CA de até 200 Hz e um loop de alta largura de banda com capacidade de gerar sinais CA de até 200 kHz. O potenciostato de potência ultrabaixa consome 6,5uA no modo polarizado.

O canal de medição AD5940 possui um conversor analógico-digital multicanal de registro de aproximação sucessiva (SAR) de 16 bits 800 kSPS com buffers de entrada, um filtro anti-alias integrado (AAF) e um amplificador de ganho programável. O ADC apresenta uma faixa de tensão de entrada de ± 1,35 V. Um mux de entrada antes do ADC permite que o usuário selecione um canal de entrada para medição. Esses canais de entrada incluem várias entradas externas de corrente e tensão e canais de tensão internos. Os canais internos permitem medições de diagnóstico no chip das tensões de alimentação interna, temperatura da matriz e tensões de referência.

Os blocos de medição AD5940 podem ser controlados por meio de gravações diretas de registro por meio da interface Serial Peripheral Interface (SPI) ou, alternativamente, por meio de um sequenciador pré-programável, que fornece controle autônomo do chip AFE. 6 kB de memória de acesso aleatório estática são particionados para dados profundos primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO) e memória de comando. Os comandos de medição são armazenados na memória de comando e os resultados da medição são armazenados no FIFO de dados. Uma série de interrupções relacionadas a FIFO estão disponíveis para indicar o estado do FIFO.