芯海CS1256|带人体阻抗测量模块BIM功能和24位ADC的AFE

CS1256 包含 1 路 ADC 信号链和 1 个人体阻抗测量模块(BIM)，其中 ADC 信号链由输入MUXP/MUXN、可编程低噪声增益放大器(PGA)、Sigma-delta ADC 以及数字滤波器 Digital Filter 等组成。MUXP/MUXN 具有 3 个内部输入通道，PGA 和 ADC 具有多种增益选择，数字滤波器可配置为多种输出速率。人体阻抗测量模块采用正弦激励源，将人体阻抗转化为电压信号送到 ADC 信号链进行测量，支持多电极、多频率人体阻抗测量。

CS1256内部集成一个低漂移的LDO，可以输出电压给VS，具有4档可选，其中2.35V/2.45V/2.8V/3.0V 主要提供给VS使用，用于给内部ADC部分供电，负载电流最大 10mA。为保证VS正常输出，VDD需要比VS电压高100mV以上。典型的温漂系数为 30ppm/℃(-40~85℃)。还包括一个内部参考电压源 VREF，输出为 1.225V，主要用于做测量的参考电压提供给 REFP（外接电容提高精度）或者作为内部参考电压VREF，典型的温漂系数为30ppm/℃(-40~85℃)，仅作参考电压，无负载能力。

BIM 的模块结构图

所示为 BIM 的模块结构图，其中正弦信号发生器（包括 DDS、DAC、LPF 等）可以产生正弦波信号，该信号经过 C0、R0 做高通滤波及限流后转换为正弦电流，并通过至少一对激励电极（端口 ISINx，x=0,1，安装在人体不同的两个部位，一个负责发射正弦电流激励信号，一个负责接受该激励信号）在人体的等效阻容网络上形成一个电压降；通过测量电极（端口 VSENy，y=0,1）探知该电压降信号后，芯片内部对其进行整流滤波等处理，然后送入 ADC 中测量将模拟电压信号转换为数字信号，从而得到人体阻抗上的电压降值。

审核编辑：汤梓红