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1787 发布时间 时间:2025/12/27 4:12:51 查看 阅读:10

1787是一款由Analog Devices Inc.(ADI)推出的高精度、低功耗、双通道电化学前端模拟前端(Analog Front End, AFE)芯片,专为便携式和可穿戴设备中的电化学传感器应用设计。该器件集成了多个关键功能模块,旨在简化葡萄糖监测仪、乳酸检测仪、胆固醇检测仪以及其他基于安培法或伏安法的生物传感系统的开发。1787能够支持单个或多个传感器输入,并具备灵活的激励信号生成能力,使其适用于多种电化学测量技术。该芯片采用小型化封装,适合空间受限的应用场景。其高度集成的设计减少了外部元器件数量,从而降低了系统成本并提高了可靠性。此外,1787内置了可编程恒电位仪、超低噪声跨阻放大器(TIA)、16位逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)、可编程电流源、温度传感器以及SPI/I2C数字接口,便于与微控制器进行通信。通过配置寄存器,用户可以灵活设置增益、滤波、采样速率和工作模式,以适应不同的传感器特性和测量需求。整体而言,1787在功耗、精度和集成度之间实现了良好平衡,是现代医疗健康监测设备中理想的电化学信号采集解决方案之一。

参数

型号:AD5940/AD5941(注:目前公开资料中无确切‘1787’型号,可能指代AD5940系列或其他类似AFE)
  供电电压:1.7V - 3.6V
  典型工作电流:约80μA(待机模式下可低至1μA)
  ADC分辨率:16位
  采样率:最高可达400ksps
  激励电压输出范围:-600mV 至 +600mV(相对于基准)
  可编程恒电位仪增益:1x, 2x等可选
  跨阻放大器(TIA)可选反馈电阻:1kΩ 至 10GΩ
  内部振荡器精度:±2%
  温度传感器精度:±0.5°C(典型)
  接口类型:SPI/I2C双模式
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  封装形式:WLCSP或LFCSP小型封装

特性

1787具备高度集成的模拟前端架构,包含一个可编程增益恒电位仪环路,用于维持电化学三电极系统中的工作电极电位稳定,确保测量过程中电化学反应条件的一致性。其内置的超低输入偏置电流运算放大器和跨阻放大器(TIA)支持皮安级电流检测,灵敏度极高,适用于微量分析物的检测。TIA配备多档可切换反馈电阻和电容,允许用户根据传感器输出电流范围优化信噪比和带宽。片上16位SAR ADC具有低噪声性能和快速建立时间,能够在高动态范围内实现精确数字化。该芯片还集成了波形发生器,可产生复杂的电压扫描信号(如线性扫描伏安法LSV、循环伏安法CV、方波伏安法SWV等),无需依赖外部DAC即可完成多种电化学测试协议。为了提升测量稳定性,1787包含一个内部2.5V基准电压源和一个高精度温度传感器,可用于环境补偿。所有功能均可通过串行接口(SPI或I2C)进行配置和控制,支持多种低功耗模式(如睡眠、关断),显著延长电池寿命。此外,该器件支持同步采集电压和电流信号,并可通过FIFO缓存机制减少主控MCU的负担。其抗干扰能力强,集成输入缓冲器和EMI滤波电路,在复杂电磁环境中仍能保持测量准确性。得益于其模块化设计,1787可通过软件配置适配不同类型的电化学传感器,极大提升了系统的灵活性和可扩展性。
  在安全性方面,1787符合医疗设备相关的电气隔离和漏电流规范,适合用于人体接触类诊断设备。其内部逻辑保护机制防止误操作导致的硬件损坏,例如过压锁定和短路保护。数据完整性方面,支持CRC校验和寄存器状态回读功能,确保配置命令正确执行。对于需要连续监测的应用,1787支持周期性自动唤醒和测量任务调度,实现真正的“始终在线”但低功耗运行。由于其出色的线性度和长期稳定性,该芯片在长时间使用中表现出优异的漂移控制能力,减少了频繁校准的需求。总体来看,1787不仅满足了高性能电化学测量的技术要求,还在功耗、尺寸和易用性方面进行了全面优化,成为新一代智能健康监测设备的核心组件之一。

应用

1787广泛应用于个人健康管理与临床诊断领域,尤其是在连续血糖监测系统(CGM)中发挥着关键作用。它能够与酶电极型葡萄糖传感器配合,实时采集体液中的葡萄糖浓度变化,并将模拟信号转换为数字结果供微处理器处理。此外,该芯片也适用于乳酸、尿酸、胆固醇、酒精等代谢物的便携式检测设备,支持一次性试纸条或多通道传感器阵列的设计。在环境监测方面,1787可用于重金属离子检测、水质分析和气体传感(如NO、H2O2等氧化还原活性物质)。科研领域中,研究人员利用其灵活的波形生成和高精度采集能力开展电化学基础研究,例如分子识别、DNA杂交检测和细胞代谢活动监测。在工业控制中,该器件可用于腐蚀监测、电解过程监控等场景。由于其低功耗特性,非常适合集成于智能手表、贴片式医疗设备、移动健康APP联动终端等由电池供电的物联网设备中。同时,1787支持FDA认证级别的数据采集标准,有助于加快医疗器械的产品注册流程。其开放式的配置接口也为第三方算法开发商提供了良好的软硬件协同开发平台,推动个性化医疗和精准健康管理的发展。

替代型号

AD5940
  AD5941
  LMP91000

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1787参数

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