时间：2025/10/6 11:07:10
阅读：25
FB2031BB是一款由ONSEMI（安森美）生产的高性能、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设计，特别是用于心电图（ECG/EKG）信号采集系统。该器件集成了高精度、低噪声的可编程增益放大器（PGA）、多阶滤波器、右腿驱动（RLD）电路、导联脱落检测功能以及内部基准电压源，能够有效提取微弱的心电信号并抑制共模干扰和工频噪声。FB2031BB采用小型化的封装形式，适合空间受限的应用场景，并支持多种工作模式以优化功耗表现，满足长时间连续监测的需求。该芯片广泛应用于手持式心电监护仪、可穿戴健康设备、远程医疗终端及家庭健康监测系统中。
FB2031BB具备良好的电磁兼容性（EMC）和抗干扰能力，符合医疗设备相关的安全与可靠性标准。其内部集成的数字控制接口支持I2C通信协议，便于与主控MCU进行配置和状态读取。通过灵活的寄存器设置，用户可以调整增益、滤波截止频率、导联连接方式（如标准12导联或简化导联配置）等关键参数，从而适配不同的临床应用需求。此外，该芯片还提供高阻抗输入模式，可用于除颤器防护后的信号恢复，增强了系统的鲁棒性和安全性。
型号：FB2031BB
制造商：ON Semiconductor (ONSEMI)
通道数：8
采样率：最高可达4 kSPS
输入阻抗：>1 GΩ
共模抑制比（CMRR）：>110 dB
噪声水平（输入等效）：<15 μVpp（0.05–150 Hz）
增益范围：1 V/V 至 24 V/V 可编程
电源电压：2.7 V 至 3.6 V
工作电流：典型值 250 μA/通道
关断电流：小于 1 μA
接口类型：I2C/SPI 可选
工作温度范围：-40°C 至 +85°C
封装类型：WLCSP-24
内置功能：PGA、高通/低通滤波器、RLD、Lead-Off 检测、内部参考电压
FB2031BB的核心特性之一是其卓越的低噪声性能和高输入阻抗设计，使其能够在极低的信号幅度下稳定采集心电信号。心电信号通常在0.5 mV至4 mV之间，且容易受到环境噪声、运动伪影和电源工频干扰的影响。为此，FB2031BB集成了多级滤波架构，包括可配置的高通滤波器（用于去除呼吸运动引起的基线漂移）和低通滤波器（抑制高频噪声），确保输出信号具有良好的信噪比。其可编程增益放大器支持从1到24的增益调节，允许系统根据实际传感器输入动态调整放大倍数，避免信号饱和或分辨率不足的问题。
另一个重要特性是片内集成的右腿驱动（Right Leg Drive, RLD）电路，该功能通过反馈机制主动抑制共模电压，显著提升系统的共模抑制能力。在多导联系统中，共模电压可能高达几伏特，若不加以处理将严重影响信号质量。FB2031BB通过RLD回路将共模信号反相后注入患者身体，实现共模噪声的主动抵消，从而提高测量精度和安全性。此外，芯片内置导联脱落检测功能，可通过交流或直流方法实时监测电极接触状态，及时向主机系统发出警报，防止误诊或数据丢失。
为了适应可穿戴设备对功耗的严苛要求，FB2031BB提供了多种省电模式，包括待机、单次转换和连续采集模式，用户可根据应用场景自由切换。在低功耗模式下，整体功耗可降至微安级别，极大延长了电池寿命。同时，其小尺寸WLCSP封装使得PCB布局更加紧凑，适用于手表式、贴片式等微型化健康监测产品。所有内部模块均经过严格校准，保证出厂一致性，减少外部校准需求，降低整机开发难度和生产成本。
FB2031BB主要面向医疗级和消费级的心电监测设备，尤其适用于需要高精度、低功耗和小型化设计的应用场景。在便携式心电监护仪中，该芯片能够实现多导联同步采集，支持标准12导联心电图的快速生成，帮助医生进行心脏疾病筛查。在可穿戴设备领域，如智能手表、胸带式心率监测器和贴片式ECG贴片，FB2031BB凭借其低功耗和高集成度优势，成为核心信号采集单元的理想选择。这些设备通常需要长时间连续运行，而FB2031BB的微安级功耗特性恰好满足这一需求。
在远程医疗和家庭健康管理系统中，FB2031BB可用于构建无线心电监测终端，通过蓝牙或Wi-Fi将采集到的心电数据上传至云端平台，供医生远程分析和诊断。此类系统特别适用于慢性心脏病患者的长期跟踪管理，有助于早期发现心律失常、房颤等异常情况。此外，该芯片也可用于运动健康设备中，为运动员提供实时心电反馈，辅助训练强度调控和疲劳评估。由于其具备除颤器防护兼容性和高电磁抗扰度，FB2031BB还可应用于半自动体外除颤器（AED）中的心律分析模块，在紧急情况下准确识别可电击心律，提升急救效率和成功率。
MAX30001
