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部品点数および消費電力を最高97%も削減する新型AFEファミリー

SCJ-11-029

2011年4月28日

日本テキサス・インスツルメンツは、昨年発売をした『ADS1298』アナログ・フロントエンド(AFE)ファミリーを元に、オンチップの呼吸インピーダンス測定機能を内蔵した、業界初の全機能内蔵AFE製品として、『ADS1298R』ファミリーを発表しました。この24ビット分解能の『ADS1298R』は、40個を超えるディスクリート製品を集積し、部品点数を最高97%も削減したことから、ポータブルの心電計(ECG)機器における呼吸検出機能の構築を簡素化します。また優れた電力効率を備え、ディスクリート部品で構成される設計と比較して95%もの低消費電力で動作します。『ADS1298R』ファミリーの各デバイスは、8チャネル内蔵の『ADS1298R』、6チャネル内蔵の『ADS1296R』および、4チャネル内蔵の『ADS1294R』の各製品を供給中です。

製品に関する情報はこちらからも参照できます。

  • 『ADS1298R』の詳細: http://www.tij.co.jp/ads1298r-pr
  • TIのECG(心電図)アプリケーション向けシグナル・チェーン、パワー・マネージメントおよび組込み用プロセシング・ソリューションの包括的なポートフォリオ: http://www.tij.co.jp/ecg

ADS1298R』の主な特長と利点

  • 20mΩの分解能で呼吸インピーダンス測定機能を提供することから、呼吸の正確なモニタ、また心電異常との相関をとることができます。
  • 44個ものディスクリート製品を集積したことで、基板実装面積を最高97%も縮小できます。『ADS1298R』は、それぞれ8個のA/Dコンバータ、プログラマブル・ゲイン・アンプ(PGA)、アクティブ・フィルタを内蔵、またユーザー選択が可能な位相調整付きの呼吸インピーダンス測定機能のほか、ペースメーカーパルス検出用インターフェイス、電極はずれ検出機能、電圧リファレンス、右足ドライブ(RLD)回路その他をオンチップに集積しています。
  • 『ADS1298R』は750μW/チャネルと低消費電力であることから、ディスクリート部品で構成される設計と比較して95%も低い消費電力特性を提供します。また複数のパワーダウン設定を備えていることで、ポータブルの医療用モニタ機器においてバッテリー動作時間の延長に役立ちます。
  • 4μVp-p(typ)と低い入力換算電圧ノイズ特性を備え、国際電気標準会議(IEC)制定のIEC60601-2-27/51標準規格よりも優れた特性を提供することから、ポータブルおよびリード(電極)数の多いECG機器において、優れた高精度特性を実現できます。
  • TIでは、業界をリードする低消費電力の『ADS1298R』に加え、0.15mW/MHz未満の低消費電力動作を提供する『TMS320C5515』ウルトラ・ローパワーDSP(デジタル・シグナル・プロセッサ)を供給しており、バッテリー動作時間のさらなる延長に役立ちます。

開発ツール群およびサポートについて

TIでは、『ADS1298R』の各デバイス向けの評価モジュールとして『ADS1298RECGFE-PDK』パフォーマンス・デモンストレーション・キットを供給中です。このキットは、使いやすい評価ソフトウェアのほか、オシロスコープ、FFTおよびヒストグラム表示を含む組込みの分析ツール群、高い柔軟性の入力設定、オプションの外部リファレンス回路、後処理のために測定データを簡単なテスト・ファイルとしてエクスポートする機能などを提供します。

基板レイアウトのシグナル・インテグリティ要件の検証に役立つIBISモデルも供給中です。

価格および供給について

現在、『ADS1298R』の各デバイスは8mm角のBGAパッケージで供給中です。1,000個受注時の単価(参考価格)は8チャネル内蔵の『ADS1298R』が25.95ドル、6チャネル内蔵の『ADS1296R』が19.95ドル、4チャネル内蔵の『ADS1294R』が13.95ドルです。

ADS1298ECG/EEG AFEファミリーについて

2010年、『ADS1298』ファミリーは、その革新的な設計を認められ、EDN China、Electronic ProductsおよびEN-Geniusの各社から、栄誉あるプロダクト・オブ・ザ・イヤー賞を授賞しました。『ADS1298』ファミリーは、ディスクリート部品で構成の設計と比較して部品点数および消費電流を最高97%低減すると同時に、心電図および心拍数のモニタのほか、血圧および体温測定など、数々の機能を実現します。

TIでは、『ADS1298R』ファミリーのほかに、以下の機能を内蔵した『ADS1298』ファミリーも供給中です。

  • 高性能のポータブルECG/EEG(脳波計)機器向けの24ビット分解能のAFEファミリー: 8チャネル内蔵の『ADS1298』、6チャネル内蔵の『ADS1296』、4チャネル内蔵の『ADS1294』
  • 低価格のポータブルECG機器向けの16ビット分解能のAFEファミリー: 8チャネル内蔵の『ADS1198』、6チャネル内蔵の『ADS1196』、4チャネル内蔵の『ADS1194』

※ すべての商標および登録商標はそれぞれの所有者に帰属します。


ADS1298R』ファミリーの特性表

 項目

ADS1294R

ADS1296R

ADS1298R

A/Dコンバータの分解能

24  ビット

24  ビット

24  ビット

A/Dコンバータのサンプルレート(max)

32 kSPS

32 kSPS

32 kSPS

入力チャネル数

4

6

8

入力換算ノイズ (typ)

4 μVp-p

4 μVp-p

4 μVp-p

PGAゲイン (typ)

1,2,3,4,6,8,12 V/V

1,2,3,4,6,8,12 V/V

1,2,3,4,6,8,12 V/V

アナログ電源電流 IAVDD (typ)

2.75 mA

2.75 mA

2.75 mA

デジタル電源電流 IDVDD (typ)

0.5 mA

0.5 mA

0.5 mA

チャネルあたり消費電力 (typ)

0.9 mW

0.85 mW

0.75 mW

リファレンス・モード

外部/内部

外部/内部

外部/内部

INL (typ)

8 ppm

8 ppm

8 ppm

オフセット誤差 (typ)

500 μV

500 μV

500 μV

オフセット誤差ドリフト (typ)

5 μV/℃

2 μV/℃

2 μV/℃

ゲイン誤差 (typ)

0.2 %

0.2 %

0.2 %

ゲイン・ドリフト (typ)

5 ppm/℃

5 ppm/℃

5 ppm/℃

SNR (typ)

112 dB

112 dB

112 dB

THD (typ)

-98 dB

-98 dB

-98 dB

アナログ電源電圧範囲AV/DD

2.7 V ~ 5.25 V  

2.7 V ~ 5.25 V 

2.7 V ~ 5.25 V 

デジタル電源電圧範囲DV/DD

1.65 V ~ 3.6 V

1.65 V ~ 3.6 V

1.65 V ~ 3.6 V

動作温度範囲

-40 ℃~+85 ℃

-40 ℃~+85 ℃

-40 ℃~+85 ℃

ピン/パッケージ

64NFGBA

64NFGBA

64NFGBA

定格

データシート参照

データシート参照

データシート参照

1,000個受注時の単価(参考価格)

13.95 ドルより

19.95 ドルより

25.95 ドルより

 

ADS1298』ファミリーの特性表

 項目

ADS1294

ADS1296

ADS1298

A/Dコンバータの分解能

24  ビット

24  ビット

24  ビット

A/Dコンバータのサンプルレート(max)

32 kSPS

32 kSPS

32 kSPS

入力チャネル数

4

6

8

入力換算ノイズ (typ)

4 μVp-p

4 μVp-p

4 μVp-p

PGAゲイン (typ)

1,2,3,4,6,8,12 V/V

1,2,3,4,6,8,12 V/V

1,2,3,4,6,8,12 V/V

アナログ電源電流 IAVDD (typ)

2.75 mA

2.75 mA

2.75 mA

デジタル電源電流 IDVDD (typ)

0.5 mA

0.5 mA

0.5 mA

チャネルあたり消費電力 (typ)

0.9 mW

0.85 mW

0.75 mW

リファレンス・モード

外部/内部

外部/内部

外部/内部

INL (typ)

8 ppm

8 ppm

8 ppm

オフセット誤差 (typ)

500 μV

500 μV

500 μV

オフセット誤差ドリフト (typ)

2 μV/℃

2 μV/℃

2 μV/℃

ゲイン誤差 (typ)

0.2 %

0.2 %

0.2 %

ゲイン・ドリフト (typ)

5 ppm/℃

5 ppm/℃

5 ppm/℃

SNR (typ)

112 dB

112 dB

112 dB

THD (typ)

-98 dB

-98 dB

-98 dB

アナログ電源電圧範囲AV/DD

2.7 V ~ 5.25 V  

2.7 V ~ 5.25 V 

2.7 V ~ 5.25 V 

デジタル電源電圧範囲DV/DD

1.65 V ~ 3.6 V

1.65 V ~ 3.6 V

1.65 V ~ 3.6 V

動作温度範囲

0℃ ~ +70 ℃、-40 ℃ ~ +85 ℃

0℃ ~ +70 ℃、-40 ℃ ~ +85 ℃

0℃ ~ +70 ℃、-40 ℃ ~ +85 ℃

ピン/パッケージ

64NFGBA, 64TQFP

64NFGBA, 64TQFP

64NFGBA, 64TQFP

定格

データシート参照

データシート参照

データシート参照

1,000個受注時の単価(参考価格)

11.95ドルより

17.95ドルより

23.95ドルより

ADS1198』ファミリーの特性表

 項目

ADS1194

ADS1196

ADS1198

A/Dコンバータの分解能

16  ビット

16  ビット

16  ビット

A/Dコンバータのサンプルレート(max)

8 kSPS

8 kSPS

8 kSPS

入力チャネル数

4

6

8

入力換算ノイズ (typ)

12.2 μVp-p

12.2 μVp-p

12.2 μVp-p

PGAゲイン (typ)

1,2,3,4,6,8,12 V/V

1,2,3,4,6,8,12 V/V

1,2,3,4,6,8,12 V/V

アナログ電源電流 IAVDD (typ)

0.5 mA

0.7 mA

1.3 mA

デジタル電源電流 IDVDD (typ)

0.5 mA

0.5 mA

0.5 mA

チャネルあたり消費電力 (typ)

0.75 mW

0.6 mW

0.55 mW

リファレンス・モード

外部/内部

外部/内部

外部/内部

INL (typ)

16 ppm

16 ppm

16 ppm

オフセット誤差 (typ)

500 μV

500 μV

500 μV

オフセット誤差ドリフト (typ)

2 μV/℃

2 μV/℃

2 μV/℃

ゲイン誤差 (typ)

0.2 %

0.2 %

0.2 %

ゲイン・ドリフト (typ)

5 ppm/℃

5 ppm/℃

5 ppm/℃

SNR (typ)

97 dB

97 dB

97 dB

THD (typ)

-95 dB

-95 dB

-95 dB

アナログ電源電圧範囲AV/DD

2.7 V ~ 5.25 V  

2.7 V ~ 5.25 V 

2.7 V ~ 5.25 V 

デジタル電源電圧範囲DV/DD

1.65 V ~ 3.6 V

1.65 V ~ 3.6 V

1.65 V ~ 3.6 V

動作温度範囲

0 ℃~+70 ℃

0 ℃~+70 ℃

0 ℃~+70 ℃

ピン/パッケージ

64NFGBA, 64TQFP

64NFGBA, 64TQFP

64NFGBA, 64TQFP

定格

データシート参照

データシート参照

データシート参照

1,000個受注時の単価(参考価格)

7.8ドルより

11.35ドルより

14.35ドルより

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