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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。
『ADS1298』ECG/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 |
|||
|
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 |
|||
|
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 |
|||
|
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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