时间:2025/12/27 11:37:35
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B9494是一款由意法半导体(STMicroelectronics)推出的高精度、低功耗的模拟前端(AFE, Analog Front-End)芯片,专为电池供电的便携式医疗设备和可穿戴健康监测系统设计。该器件集成了多通道信号采集、低噪声放大、高分辨率模数转换以及嵌入式数字信号处理功能,适用于心电图(ECG)、脑电图(EEG)、肌电图(EMG)等生物电信号的采集与调理。B9494采用先进的CMOS工艺制造,具备出色的共模抑制比(CMRR)和输入阻抗,能够在存在强干扰的环境中稳定提取微弱生理信号。其内部集成的可编程增益放大器(PGA)、高阶数字滤波器和心率检测算法引擎,使得外部主控MCU的负担大大减轻,系统整体功耗显著降低。此外,B9494支持多种工作模式,包括低功耗待机模式和高性能采集模式,用户可通过I2C或SPI接口对其进行配置,灵活适应不同的应用场景。该芯片封装小巧,采用24引脚QFN封装,适合空间受限的紧凑型设计。B9494符合医疗设备相关的电磁兼容性和安全标准,广泛应用于智能手表、贴片式心电监测仪、远程健康监护系统等产品中。
型号:B9494
制造商:STMicroelectronics
通道数:4/6/8(可配置)
采样率:最高1.6 kSPS
ADC分辨率:24位
输入噪声:低于1.5 μVpp(0.5–100 Hz)
共模抑制比(CMRR):>110 dB
输入阻抗:>1 GΩ
可编程增益:1至32 V/V(可调)
电源电压:1.7 V 至 3.6 V
工作电流:典型值为18 μA(低功耗模式)
接口类型:I2C, SPI
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装类型:24引脚 QFN(4 mm × 4 mm)
B9494的核心优势在于其高度集成化的模拟前端架构,专为采集微弱生物电信号而优化。其内置的超低噪声仪表放大器能够有效放大来自体表电极的微伏级信号,同时最大限度地抑制工频干扰和运动伪影。芯片内部集成了可编程增益放大器(PGA),允许用户根据不同的传感器输入幅度动态调整增益,确保信号在宽动态范围内不失真。ADC部分采用24位Σ-Δ架构,提供极高的分辨率和信噪比,适合长时间连续监测应用。数字滤波模块支持陷波滤波(如50/60 Hz抑制)、高通和低通滤波,可有效去除基线漂移和高频噪声。B9494还集成了自主的心律失常检测算法和R波峰值识别功能,可在本地完成初步的心率分析,仅在需要时唤醒主处理器,从而大幅延长电池寿命。该芯片支持多通道同步采样,适用于多导联心电监测系统,并可通过串行接口灵活配置工作模式、采样速率和滤波参数。其低功耗设计使其在待机模式下的电流消耗低于1 μA,非常适合依赖纽扣电池或小型锂电供电的可穿戴设备。此外,B9494具备良好的电磁兼容性(EMC)性能,能够在复杂电磁环境中保持信号完整性,并通过了IEC 60601-1等医疗安全标准认证,确保在临床级应用中的可靠性。
B9494的另一个关键特性是其灵活性和易用性。开发者无需从零构建复杂的模拟信号链,即可快速实现高质量的生理信号采集系统。芯片内部集成了导联脱落检测电路,可实时监控电极接触状态,提升用户体验。同时,它支持干电极和湿电极两种模式,适应不同佩戴场景。通过配置寄存器,用户可启用内部参考电压源或使用外部基准,进一步优化系统性能。B9494还具备自校准功能,可定期修正偏移和增益误差,保证长期测量稳定性。其数字输出接口兼容现代微控制器,便于与无线传输模块(如蓝牙LE)集成,构建完整的无线健康监测解决方案。总体而言,B9494是一款面向下一代智能医疗设备的高性能AFE芯片,兼顾精度、功耗与集成度,是开发专业级可穿戴生命体征监测产品的理想选择。
B9494主要应用于需要高精度生物电信号采集的便携式和可穿戴医疗设备。典型应用包括单导联或多导联心电图(ECG)监测仪,尤其是贴片式长时间心电记录仪(如Holter监测仪的微型化版本),可用于房颤、早搏等心律失常的筛查与诊断。在智能穿戴设备领域,B9494被广泛用于智能手表和手环中,实现全天候心率监测、心率变异性(HRV)分析以及压力水平评估。由于其多通道支持能力,该芯片也适用于脑电图(EEG)头戴设备,用于睡眠质量监测、冥想辅助或神经反馈训练。此外,B9494还可用于肌电图(EMG)信号采集,支持手势识别、康复训练设备或假肢控制等新兴人机交互应用。在远程医疗和家庭健康管理系统中,集成B9494的终端设备可将生理数据通过蓝牙或Wi-Fi上传至云端平台,实现慢性病患者的持续监护。该芯片同样适用于婴儿呼吸暂停监测仪、老年跌倒预警系统等安全监护类产品。得益于其低功耗和小尺寸特性,B9494非常适合一次性使用的医疗贴片设备,这类产品要求在有限的电池容量下运行数天甚至数周。在工业或科研领域,B9494也可作为通用高精度模拟前端,用于传感器信号调理或微弱信号采集系统。其符合医疗认证的设计使其不仅适用于消费级健康产品,也能满足专业医疗设备对安全性和可靠性的严苛要求。
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