AFE4900YZR [TI]

适用于可穿戴光学和电生物传感的超低功耗集成型 AFE | YZ | 30 | -20 to 70;


型号：	AFE4900YZR
厂家：	TEXAS INSTRUMENTS
描述：	适用于可穿戴光学和电生物传感的超低功耗集成型 AFE \| YZ \| 30 \| -20 to 70
文件：	总13页 (文件大小：1035K)
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AFE4900

ZHCSGI0B –AUGUST 2017–REVISED JULY 2019

适用于可穿戴光学、电生物传感且具有 FIFO 的 AFE4900 超低功耗、集成

式 AFE

1 特性

2 应用

•

以高达 1kHz 的数据速率进行同步 PPG、ECG 信

号采集

•

用于血压估算的同步 PPG、ECG

HRM（可穿戴设备和智能耳戴式设备）

心率变异分析 (HRV)

•

ECG 信号链：

–

高达 4kHz 的独立 ECG 采集

脉动式血氧计 (SpO₂) 测量

输入偏置：具有 RLD 偏置的单引线 ECG

可编程 INA 增益：2.15 至 12.92

3 说明

AFE4900 器件是一款用于同步心电图 (ECG)、光电血

管容积图 (PPG) 信号采集的模拟前端 (AFE)。该器件

还可用于光学生物传感应用，例如心率监测 (HRM) 和

周围毛细血管氧饱和度 (SpO₂) 测量。PPG 信号链支

持多达四个可切换发光二极管 (LED) 以及多达三个光

电二极管 (PD)。LED 可以使用完全集成的 LED 驱动

器打开。光电二极管的电流通过互阻抗放大器 (TIA) 转

换为电压，并使用模数转换器 (ADC) 进行数字化。

ECG 信号链具有一个连接至同一 ADC 的仪表放大器

(INA)，该放大器具有可编程增益。右腿驱动 (RLD) 放

大器组可用于 ECG 输入引脚的偏置。支持交流和直流

导联脱落检测方案。来自 PPG 和 ECG 相位的 ADC

代码可以存储在 128 样本先进先出 (FIFO) 块中，并使

用 I²C 或串行外设接口 (SPI) 接口进行读取。

输入噪声（1Hz 至 150Hz）：1 kHz 数据率下

为 2.5µVrms，4kHz 数据率下为 1.25µVrms

–

交流、直流导联脱落检测：12.5nA 至 100nA

申请获得 IEC 60601 测试报告

•

PPG 接收器：

–

支持三路时分多路复用 PD 输入

来自 PD 的电流的 24 位表示

TIA 输入端的直流偏移消减 DAC（高达 ±

126µA），用于每个 LED 和环境

–

ADC 输出端的数字环境消减

具有可编程带宽的噪声滤波器

跨阻增益：10kΩ 至 2MΩ

高达 100dB 的动态范围

接收器在仅 PPG 模式下以大约 1μA/Hz 的采样

率运行

器件信息⁽¹⁾

–

断电模式：大约 0μA

器件型号

AFE4900

封装

封装尺寸（标称值）

•

PPG 发送器：

DSBGA (30)

2.60mm × 2.10mm

–

四个采用共阳极配置的 LED

高达 200mA 的 8 位 LED 电流

并行点亮两个 LED 的模式

可编程 LED 导通时间

(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的封装选项附录。

空白

简化框图

同时支持三个 LED，适用于 SpO₂或多波长

TX_SUP

HRM

LED1

LED2

LED3

LED4

RX_SUP

CONTROL1

TX2

TX_ SUP

TX1

TX3

TX4

Offset DAC

–

平均电流为 30μA，适用于

典型的心率监测情形：

INP1

INM1

1.8-V LDOs

ALDO_1V8, DLDO_1V8

PD1

ILED

TIA

Noise Reduction

filter (x4)

INP2

INM2

PD2

–

20mA 设置、60μs 脉冲持续时间、

25Hz 采样率

Threshold

Detection

THR_DET_RDY

I2C_SPI_SEL

Decimation

ADC

SPI

I2C

SPI/

I2C Interface

FIFO

INP3

INM3

RESETZ

PD3

•

使用外部或内部时钟进行计时

ADC_RDY

4 MHz

Oscillator

Timing Engine

PROG_OUT1

INA

INP_ECG

用于 ECG 和 PPG 且具有 128 样本深度的 FIFO

I²C、SPI 接口：可通过引脚进行选择

2.6mm × 2.1mm、0.4mm 间距 DSBGA 封装

电源：

128 kHz

Oscillator

AC/DC

Lead-off

Detect

CLK

INM_ECG

RLD_OUT

ENABLE_PTT

–

Rx： 1.8V 至 1.9V（LDO 旁路），

2.0V 至 3.6V（LDO 使能）

–

Tx：3V 至 5.25V

IO：1.7V 至 Rx_SUP

本文档旨在为方便起见，提供有关 TI 产品中文版本的信息，以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息，请访问 www.ti.com，其内容始终优先。 TI 不保证翻译的准确

性和有效性。在实际设计之前，请务必参考最新版本的英文版本。

English Data Sheet: SBAS861

AFE4900

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4 修订历史记录

注：之前版本的页码可能与当前版本有所不同。

Changes from Revision A (February 2019) to Revision B

Page

•

已更改更改了可编程 INA 增益的数值（位于特性部分） ...................................................................................................... 1

更改了机械封装图像 .............................................................................................................................................................. 5

Changes from Original (August 2017) to Revision A

Page

•

已更改更改了可编程 INA 增益的数值（位于特性部分） ...................................................................................................... 1

已添加添加了“申请获得 IEC 60601 测试报告”（位于特性部分）......................................................................................... 1

AFE4900

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ZHCSGI0B –AUGUST 2017–REVISED JULY 2019

5 器件和文档支持

5.1 接收文档更新通知

要接收文档更新通知，请导航至 ti.com.cn 上的器件产品文件夹。单击右上角的通知我进行注册，即可每周接收产

品信息更改摘要。有关更改的详细信息，请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。

5.2 社区资源

The following links connect to TI community resources. Linked contents are provided "AS IS" by the respective

contributors. They do not constitute TI specifications and do not necessarily reflect TI's views; see TI's Terms of

Use.

TI E2E™ Online Community TI's Engineer-to-Engineer (E2E) Community. Created to foster collaboration

among engineers. At e2e.ti.com, you can ask questions, share knowledge, explore ideas and help

solve problems with fellow engineers.

Design Support TI's Design Support Quickly find helpful E2E forums along with design support tools and

contact information for technical support.

5.3 商标

E2E is a trademark of Texas Instruments.

All other trademarks are the property of their respective owners.

5.4 静电放电警告

ESD 可能会损坏该集成电路。德州仪器 (TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理措施和安装程序 , 可

能会损坏集成电路。

ESD 的损坏小至导致微小的性能降级 , 大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏 , 这是因为非常细微的参数更改都可

能会导致器件与其发布的规格不相符。

5.5 Glossary

SLYZ022 — TI Glossary.

This glossary lists and explains terms, acronyms, and definitions.

AFE4900

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6 机械、封装和可订购信息

以下页面包含机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件的最新可用数据。数据如有变更，恕不另行通知，且

不会对此文档进行修订。如需获取此数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏。

AFE4900

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ZHCSGI0B –AUGUST 2017–REVISED JULY 2019

PACKAGE OUTLINE

YZ0030-C01

DSBGA - 0.5 mm max height

SCALE 5.000

DIE SIZE BALL GRID ARRAY

2.095

2.035

BALL A1

CORNER

2.595

2.535

0.5 MAX

SEATING PLANE

0.05 C

BALL TYP

0.19

0.13

1.6

TYP

0.85

TYP

SYMM

0.4

TYP

0.25

0.21

30X

PKG

0.015

C A B

0.4 TYP

4222550/D 07/2019

NOTES:

1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing

per ASME Y14.5M.

2. This drawing is subject to change without notice.

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AFE4900

ZHCSGI0B –AUGUST 2017–REVISED JULY 2019

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EXAMPLE BOARD LAYOUT

YZ0030-C01

DSBGA - 0.5 mm max height

DIE SIZE BALL GRID ARRAY

(0.85)

(0.4) TYP

30X ( 0.23)

(0.4) TYP

PKG SYMM

PKG

LAND PATTERN EXAMPLE

SCALE:30X

( 0.23)

METAL

0.05 MAX

0.05 MIN

METAL UNDER

SOLDER MASK

(

0.23)

SOLDER MASK

OPENING

SOLDER MASK

OPENING

NON-SOLDER MASK

DEFINED

(PREFERRED)

SOLDER MASK

DEFINED

SOLDER MASK DETAILS

NOT TO SCALE

4222550/D 07/2019

NOTES: (continued)

3. Final dimensions may vary due to manufacturing tolerance considerations and also routing constraints.

See Texas Instruments Literature No. SNVA009 (www.ti.com/lit/snva009).

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ZHCSGI0B –AUGUST 2017–REVISED JULY 2019

EXAMPLE STENCIL DESIGN

YZ0030-C01

DSBGA - 0.5 mm max height

DIE SIZE BALL GRID ARRAY

(0.85)

(0.4) TYP

30X ( 0.25)

(R0.05) TYP

(0.4) TYP

METAL

TYP

PKG SYMM

PKG

SOLDER PASTE EXAMPLE

BASED ON 0.1 mm THICK STENCIL

SCALE:35X

4222550/D 07/2019

NOTES: (continued)

4. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may oﬀer better paste release.

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重要声明和免责声明

TI 均以“原样”提供技术性及可靠性数据（包括数据表）、设计资源（包括参考设计）、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资

源，不保证其中不含任何瑕疵，且不做任何明示或暗示的担保，包括但不限于对适销性、适合某特定用途或不侵犯任何第三方知识产权的暗示

担保。

所述资源可供专业开发人员应用TI 产品进行设计使用。您将对以下行为独自承担全部责任：(1) 针对您的应用选择合适的TI 产品；(2) 设计、

验证并测试您的应用；(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他安全、安保或其他要求。所述资源如有变更，恕不另行通知。TI 对您使用

所述资源的授权仅限于开发资源所涉及TI 产品的相关应用。除此之外不得复制或展示所述资源，也不提供其它TI或任何第三方的知识产权授权

许可。如因使用所述资源而产生任何索赔、赔偿、成本、损失及债务等，TI对此概不负责，并且您须赔偿由此对TI 及其代表造成的损害。

TI 所提供产品均受TI 的销售条款 (http://www.ti.com.cn/zh-cn/legal/termsofsale.html) 以及ti.com.cn上或随附TI产品提供的其他可适用条款的约

束。TI提供所述资源并不扩展或以其他方式更改TI 针对TI 产品所发布的可适用的担保范围或担保免责声明。IMPORTANT NOTICE

邮寄地址：上海市浦东新区世纪大道 1568 号中建大厦 32 楼，邮政编码：200122

PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com

10-Dec-2020

PACKAGING INFORMATION

Orderable Device

Status Package Type Package Pins Package

Eco Plan

Lead finish/

Ball material

MSL Peak Temp

Op Temp (°C)

Device Marking

Samples

Drawing

Qty

(1)

(2)

(3)

(4/5)

(6)

AFE4900YZR

AFE4900YZT

ACTIVE

DSBGA

3000 RoHS & Green

250 RoHS & Green

SAC396

Level-1-260C-UNLIM

-20 to 70

AFE4900

SAC396

⁽¹⁾The marketing status values are defined as follows:

ACTIVE: Product device recommended for new designs.

LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.

NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.

PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.

OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.

⁽²⁾RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance

do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may

reference these types of products as "Pb-Free".

RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.

Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based

flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.

⁽³⁾MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.

⁽⁴⁾There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.

⁽⁵⁾Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation

of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.

(6)

Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two

lines if the finish value exceeds the maximum column width.

Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information

provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and

continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.

TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.

In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.

Addendum-Page 1

PACKAGE OPTION ADDENDUM

www.ti.com

10-Dec-2020

Addendum-Page 2

PACKAGE MATERIALS INFORMATION

www.ti.com

18-Jan-2020

TAPE AND REEL INFORMATION

*All dimensions are nominal

Device

Package Package Pins

Type Drawing

SPQ

Reel

Pin1

Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant

(mm) W1 (mm)

AFE4900YZR

AFE4900YZT

DSBGA

3000

250

178.0

9.2

2.27

2.72

0.78

4.0

8.0

Pack Materials-Page 1

PACKAGE MATERIALS INFORMATION

www.ti.com

18-Jan-2020

*All dimensions are nominal

Device

Package Type Package Drawing Pins

SPQ

Length (mm) Width (mm) Height (mm)

AFE4900YZR

AFE4900YZT

DSBGA

3000

250

220.0

35.0

Pack Materials-Page 2

重要声明和免责声明

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AFE4900YZR [TI]

相关型号：

AFE4900YZT

AFE4950

AFE4950YBGR

AFE4950YBGT

AFE4950_V01

AFE4950_V02

AFE4960

AFE4960P

AFE4960PYBGR

AFE4960PYBGT

AFE4960YBGR

AFE4960YBGT