芯海CS1256|帶人體阻抗測量模塊BIM功能和24位ADC的AFE

CS1256 包含 1 路 ADC 信號鏈和 1 個人體阻抗測量模塊(BIM)，其中 ADC 信號鏈由輸入MUXP/MUXN、可編程低噪聲增益放大器(PGA)、Sigma-delta ADC 以及數字濾波器 Digital Filter 等組成。MUXP/MUXN 具有 3 個內部輸入通道，PGA 和 ADC 具有多種增益選擇，數字濾波器可配置為多種輸出速率。人體阻抗測量模塊采用正弦激勵源，將人體阻抗轉化為電壓信號送到 ADC 信號鏈進行測量，支持多電極、多頻率人體阻抗測量。

CS1256內部集成一個低漂移的LDO，可以輸出電壓給VS，具有4檔可選，其中2.35V/2.45V/2.8V/3.0V 主要提供給VS使用，用于給內部ADC部分供電，負載電流最大 10mA。為保證VS正常輸出，VDD需要比VS電壓高100mV以上。典型的溫漂系數為 30ppm/℃(-40~85℃)。還包括一個內部參考電壓源 VREF，輸出為 1.225V，主要用于做測量的參考電壓提供給 REFP（外接電容提高精度）或者作為內部參考電壓VREF，典型的溫漂系數為30ppm/℃(-40~85℃)，僅作參考電壓，無負載能力。

BIM 的模塊結構圖

所示為 BIM 的模塊結構圖，其中正弦信號發生器（包括 DDS、DAC、LPF 等）可以產生正弦波信號，該信號經過 C0、R0 做高通濾波及限流后轉換為正弦電流，并通過至少一對激勵電極（端口 ISINx，x=0,1，安裝在人體不同的兩個部位，一個負責發射正弦電流激勵信號，一個負責接受該激勵信號）在人體的等效阻容網絡上形成一個電壓降；通過測量電極（端口 VSENy，y=0,1）探知該電壓降信號后，芯片內部對其進行整流濾波等處理，然后送入 ADC 中測量將模擬電壓信號轉換為數字信號，從而得到人體阻抗上的電壓降值。

審核編輯：湯梓紅