国芯思辰24位模拟前端软硬件替换ADS1291用于EEG脑电睡眠监测头带

随着睡眠健康理念的普及，EEG脑电睡眠监测头带作为便携式的睡眠监测设备，已广泛应用于家用健康监测、睡眠障碍筛查等领域，为用户提供睡眠分期、睡眠质量评估、睡眠异常预警等全维度服务。其中，脑电（EEG）信号是反映大脑睡眠状态的核心指标，其采集精度直接决定睡眠监测的准确性。

在睡眠状态下的脑电波属于微伏级微弱生物信号，易受环境干扰、电极接触噪声等影响，该方案可使用国芯思辰的24位32kSPS模拟前端芯片，高分辨率特性能够对微弱的生物信号进行精细量化，同时采用先进的低噪声设计，芯片内部集成的可编程增益放大器（PGA）和数字滤波器，能有效抑制采集脑电信号的噪声干扰。

该模拟前端芯片的输出数据速率高达32kSPS，因此还可实现数字起搏检测。在工作时具有非常低的输入参考噪声，在GAIN=12时，输入参考噪声可低至0.20µVrms(1.24µVpp)。共模抑制比(CMRR) 在单位增益模式下不低于120dB。另外，芯片在输出速率为32kSPS时仍具有87dB的SNR，具有非常优异的性能。

该芯片主要特征如下：

• 数据速率：31.25SPS至32kSPS

• 可编程增益：1、2、3、4、6、8或12

• 超低输入参考噪声：4.07μVpp(0.64μVrms) (BW =150Hz,G = 6)

• CMRR：120dB

• 灵活的功耗模式：高速模式(HS)、低功耗模式(LP)、 超低功耗模式(ULP)

• 低功耗模式，功耗仅410µW(AVDD=3V,DVDD=1.8V,ODR= 500SPS,G=6)

• 内置低温漂基准；内置时钟，可对外输出，且频率可调

• 内置右腿驱动放大器、导联脱落检测、温度传感器、 测试信号

• 可支持数字起搏检测

• 数据缓存深度可调(1/2/4/8/16/32)

• Offset/Gain error 校准功能

• 电源范围：模拟电源：2.7V至5.25V；数字电源：1.8V至5.25V

• 灵活的断电、待机模式

• SPI接口

• 工作温度范围：-40°C至+85°C

针对便携式电池产品，该模拟前端芯片提供了ULP模式，极大地提升了续航，它的数据缓存功能，可减少MCU的中断次数，有助于节省系统功耗。所以选用该芯片可大幅降低应用产品的尺寸、功耗及成本。且具备基于激励电流阱/电流源的导联检测功能，电流范围为6nA~399nA，可根据产品需求进行选择调整。

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