时间:2025/12/27 7:51:50
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FT1614SH是一款由Fremont Micro Devices( Fremont微电子)推出的高性能、低功耗的模拟前端(AFE)芯片,专为电池供电的便携式医疗设备和健康监测系统设计。该芯片集成了高精度信号调理电路和可编程增益放大器(PGA),支持多通道生物电信号采集,特别适用于心电图(ECG)、脑电图(EEG)和肌电图(EMG)等生理信号的检测与处理。FT1614SH内置低噪声仪表放大器、右腿驱动电路(RLD)、导联脱落检测功能以及可配置的滤波器,能够有效抑制工频干扰和共模噪声,提升信号质量。其小型化封装和高度集成的设计有助于减少外部元器件数量,降低系统成本,并满足紧凑型医疗设备对空间和功耗的严苛要求。该芯片支持SPI/I2C数字接口,便于与主控MCU或处理器进行通信,同时具备多种工作模式(如正常模式、待机模式和关断模式),可根据应用场景灵活调整以延长电池寿命。FT1614SH符合医疗设备相关的电磁兼容性(EMC)和安全标准,适用于家用健康监护仪、可穿戴设备、远程医疗终端及便携式诊断设备等应用领域。
型号:FT1614SH
制造商:Fremont Micro Devices
通道数:4通道可编程输入
输入阻抗:>100 GΩ
共模抑制比(CMRR):>110 dB(典型值)
输入 referred 噪声:<1.5 μVpp(0.1 Hz 至 100 Hz)
增益设置:1、2、4、8、16、32、64、128 V/V 可编程
数据输出速率:100 SPS 至 8 kSPS 可调
电源电压:2.7 V 至 3.6 V
工作电流:典型值 180 μA(单通道激活)
待机电流:<1 μA
接口类型:SPI、I2C 双模式支持
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装形式:WLCSP-25 (2.5 mm × 2.5 mm)
FT1614SH的核心特性之一是其高精度模拟前端架构,专为微弱生理信号采集而优化。该芯片采用斩波稳定技术和低噪声仪表放大器设计,能够在极低频率范围内(接近直流)实现稳定的信号放大,避免传统放大器在低频段出现的漂移问题。其高达110 dB的共模抑制比确保在存在强工频干扰(如50/60 Hz)环境下仍能准确提取微伏级的心电信号。此外,芯片集成了可编程增益放大器和多阶数字滤波器,用户可通过寄存器配置实现带通、低通或陷波滤波功能,灵活应对不同生理信号的频谱特征。例如,在心电监测中可启用50/60 Hz陷波以消除电源干扰,而在脑电应用中则可保留更宽的频率响应范围。
另一个关键特性是其内置的导联脱落检测机制和右腿驱动(RLD)电路。导联脱落检测通过向电极注入小电流并监测反馈电压变化来判断连接状态,有效防止因接触不良导致的数据误判。右腿驱动电路则主动抑制共模电压,显著提高系统的抗干扰能力和患者安全性,尤其在单端供电或隔离电源受限的应用中尤为重要。该芯片还支持多通道同步采样,确保多个导联系统中的时间一致性,避免相位失真。
FT1614SH在功耗管理方面表现出色,提供多种低功耗模式。当设备处于待机或间歇工作状态时,可将整芯功耗降至1μA以下,极大延长了便携设备的电池续航时间。同时,其SPI/I2C双接口设计增强了与不同主控平台的兼容性,支持中断输出引脚用于实时事件通知(如导联脱落或数据就绪),简化系统软件设计。所有内部模块均可通过数字寄存器独立控制,允许开发者根据具体应用需求定制信号链配置,从而在性能与功耗之间取得最佳平衡。
FT1614SH广泛应用于需要高精度、低功耗生物电信号采集的医疗与健康监测设备中。其主要应用场景包括便携式和手持式心电图(ECG)监测仪,这类设备通常用于家庭健康管理、远程医疗或急救现场快速筛查,要求在有限电源条件下持续采集高质量的心电波形。由于FT1614SH具备优异的噪声抑制能力和高输入阻抗,即使使用干电极或非专业贴片也能获得可靠的QRS波检测效果,提升了用户体验。
该芯片也适用于可穿戴设备,如智能手表、胸带式心率监测器和睡眠监测装置。在这些小型化产品中,空间和能耗是关键限制因素,FT1614SH的高度集成特性减少了外围元件数量,降低了PCB面积和整体BOM成本。同时,其低静态电流特性使得设备可以长时间运行而不频繁充电。
此外,FT1614SH可用于神经信号监测系统,如脑电图(EEG)头戴设备和肌电图(EMG)传感器节点,用于康复训练、脑机接口研究或运动分析等领域。其宽动态范围和可配置滤波功能使其能够适应不同生物信号的频率特性。在工业或科研级别的多通道生理记录系统中,多个FT1614SH可并行使用,配合主控FPGA或DSP实现高密度数据采集。由于其符合医疗级EMC标准,该芯片也可用于经过认证的II类医疗器械开发,满足严格的安规和可靠性要求。
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