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Control
CLK
GPIOANDCONTROL
Oscillator
SPI
TestSignalsand
Monitors
PACE
SPI
RLD
Wilson
Terminal
WCT
Reference
REF
ADC7
ADC8
ADC1
ADC2
ADC3
ADC4
ADC5
ADC6
A7
A8
A1
A2
A3
A4
A5
A6
MUX
INPUTS
¼ ¼
¼
ToChannel
RESP
Resp
RESP
DEMOD
ADS129xR
ADS129xR
Product
Folder
Order
Now
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Documents
Tools &
Software
Support &
Community
Reference
Design
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: SBAS459
ADS1294
,
ADS1294R
,
ADS1296
,
ADS1296R
,
ADS1298
,
ADS1298R
ZHCS313K –JANUARY 2010–REVISED AUGUST 2015
ADS129x 用用于于生生理理信信号号测测量量的的低低功功耗耗、、8 通通道道、、24 位位模模拟拟前前端端
1
1 特特性性
1
• 8 个低噪声可编程增益放大器 (PGA) 和 8 个高分辨
率模数转换器 (ADC)(ADS1298,ADS1298R)
• 低功耗:每通道 0.75mW
• 输入引入噪声:4μV
PP
(150Hz 带宽 (BW),G =
6)
• 输入偏置电流:200pA
• 数据速率:250SPS 至 32kSPS
• 共模抑制比 (CMRR):–115dB
• 可编程增益:1、2、3、4、6、8 或 12
• 支持满足 AAMI EC11、EC13、IEC60601-1、
IEC60601-2-27 和 IEC60601-2-51 标准的系统
• 单极或双极电源:
– AVDD = 2.7V 至 5.25V
– DVDD = 1.65V 至 3.6V
• 内置右腿驱动放大器、导联断开检测、威尔逊中心
终端、起搏检测、测试信号
• 集成型呼吸阻抗测量
• 数字起搏检测功能
• 内置振荡器与基准
• SPI™ 兼容串口
2 应应用用
• 医疗仪器(心电图 (ECG)、肌电图 (EMG) 和脑电
图 (EEG)):
病人监护;动态心电图,事件,压力,以及生命体
征,包括 ECG、AED、远程医疗
双谱指数 (BIS)、诱发音频电位 (EAP)、睡眠监护
仪
简简化化电电路路原原理理图图
3 说说明明
ADS1294、ADS1296、ADS1298 (ADS129x) 和
ADS1294R、ADS1296R、ADS1298R (ADS129xR)
是多通道同步采样
24 位 Δ-Σ 模数转换器 (ADC) 系列,内置有可编程增益
放大器 (PGA)、内部基准以及板载振荡器。ADS129x
和 ADS129xR 包含 医疗心电图 (ECG) 和脑电图
(EEG) 应用中通常所需的全部 功能中,该值必须保持
在最低水平。凭借高集成度和出色性能,ADS129x 和
ADS129xR 能够以大幅缩小的尺寸、显著降低的功耗
和整体成本开发可扩展的医疗仪器系统。
ADS129x 和 ADS129xR 的每个通道都有一个灵活的
输入复用器 (mux),此复用器能够独立连接至内部生成
的信号以进行测试、温度、和导联断开检测。此外,可
选择输入通道的任一配置生成右腿驱动 (RLD) 输出信
号。ADS129x 和 ADS129xR 工作数据速率高达
32kSPS,因此可实现软件起搏检测。可通过上拉/下拉
电阻或激励电流阱/电流源在器件内部实现导联断开检
测。3个集成放大器用于生成标准 12 导联 ECG 所需
的威尔逊中心终端 (WCT) 和戈德伯格中心终端
(GCT)。ADS129xR 版本包含全集成呼吸阻抗测量功
能。可在高通道数系统中采用菊花链配置串联多个
ADS129x 和 ADS129xR 器件。
封装选项包括微型 8mm × 8mm、
64 焊球 BGA 与 TQFP-64 封装。ADS129x BGA 版本
的商业级额定温度范围为 0°C 至 70°C。ADS129xR
BGA 和 ADS129x TQFP 版本的工业级额定温度范围
为 -40°C 至 +85°C。
器器件件信信息息
(1)
器器件件型型号号 封封装装 封封装装尺尺寸寸((标标称称值值))
ADS129x,ADS12
9xR
NFBGA (64) 8.00mm x 8.00mm
TQFP (64) 10.00mm x 10.00mm
(1) 如需了解所有可用封装,请参见数据表末尾的封装选项附录。
2
ADS1294
,
ADS1294R
,
ADS1296
,
ADS1296R
,
ADS1298
,
ADS1298R
ZHCS313K –JANUARY 2010–REVISED AUGUST 2015
www.ti.com.cn
版权 © 2010–2015, Texas Instruments Incorporated
目目录录
1 特特性性.......................................................................... 1
2 应应用用.......................................................................... 1
3 说说明明.......................................................................... 1
4 修修订订历历史史记记录录 ........................................................... 2
5 器器件件比比较较表表 ............................................................... 5
6 引引脚脚配配置置和和功功能能........................................................ 6
7 规规格格........................................................................ 12
7.1 绝对最大额定值 ....................................................... 12
7.2 ESD 额定值 ............................................................. 12
7.3 建议的工作条件 ....................................................... 12
7.4 热性能信息 .............................................................. 13
7.5 电气特性.................................................................. 13
7.6 时序要求:串行接口................................................ 17
7.7 开关特性:串行接口................................................ 17
7.8 典型特性.................................................................. 18
8 参参数数测测量量信信息息 ......................................................... 22
8.1 噪声测量.................................................................. 22
9 详详细细 说说明明................................................................ 24
9.1 概要 ......................................................................... 24
9.2 功能方框图 .............................................................. 25
9.3 特性 说明................................................................. 26
9.4 器件功能模式........................................................... 51
9.5 编程 ......................................................................... 59
9.6 寄存器映射 .............................................................. 65
10 应应用用和和实实现现 ............................................................ 84
10.1 应用信息................................................................ 84
10.2 典型 应用............................................................... 88
11 电电源源建建议议 ................................................................ 96
11.1 上电排序................................................................ 96
11.2 连接到单极(3V 或 1.8V)电源 ............................ 97
11.3 连接到双极(±1.5V 或 ±1.8V)电源 ..................... 97
12 布布局局 ....................................................................... 98
12.1 布局指南................................................................ 98
12.2 布局示例................................................................ 98
13 器器件件和和文文档档支支持持 ................................................... 100
13.1 相关链接.............................................................. 100
13.2 社区资源.............................................................. 100
13.3 商标 ..................................................................... 100
13.4 静电放电警告....................................................... 100
13.5 术语表 ................................................................. 100
14 机机械械、、封封装装和和可可订订购购信信息息..................................... 100
4 修修订订历历史史记记录录
注:之前版本的页码可能与当前版本有所不同。
Changes from Revision J (January 2014) to Revision K Page
• 已添加 ESD
额定值
表,
特性 描述
部分,
器件功能模式
,
应用和实施
部分,
电源相关建议
部分,
布局
部分,
器件和文
档支持
部分以及
机械、封装和可订购信息
部分........................................................................................................................ 1
• 为了清楚起见,已对整本数据表的文本进行适当更改 ............................................................................................................. 1
• 向 DAISY_IN 引脚添加了注释 ................................................................................................................................................ 8
• 向 DAISY_IN 引脚添加了注释 .............................................................................................................................................. 10
• 更改了Equation 3.................................................................................................................................................................. 32
Changes from Revision I (January 2012) to Revision J Page
• Changed 更改了
引脚分配
表中的 NC 引脚说明 ................................................................................................................... 10
• Changed 更改了
引脚分配
表中的 NC 引脚说明 ................................................................................................................... 10
• Added 添加了内部 V
REF
漂移与温度间的关系图 ................................................................................................................... 21
• Changed 更改了
工作原理
部分中各小节的顺序.................................................................................................................... 26
• Changed 更改了单端输入 说明, 以更正输入范围值 ........................................................................................................... 30
• Changed 更改了Figure 27,以显示单端输入的正确输入范围 .............................................................................................. 30
• Changed 更改了Figure 28,以显示单端输入的正确输入范围 .............................................................................................. 30
• Deleted 删除了有关大信号的文本......................................................................................................................................... 31
• Changed 更改了Figure 32,以提供更稳定的外部基准驱动电路........................................................................................... 33
• 更新了 Figure 57................................................................................................................................................................... 51
• Added Figure 58 .................................................................................................................................................................. 52
• Added 在
数据就绪
(DRDY) 部分中添加了 SCLK/DRDY 总线行为介绍................................................................................ 53
• Added Figure 60 .................................................................................................................................................................. 53
• Added 添加了
状态字
部分和Figure 61 以介绍状态字 ........................................................................................................... 53
3
ADS1294
,
ADS1294R
,
ADS1296
,
ADS1296R
,
ADS1298
,
ADS1298R
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ZHCS313K –JANUARY 2010–REVISED AUGUST 2015
版权 © 2010–2015, Texas Instruments Incorporated
• Added 添加了
读回长度
部分................................................................................................................................................. 53
• Added 添加了 SCLK
计时方法
部分 ..................................................................................................................................... 60
• Changed 更改了 CONFIG2 寄存器 中 TEST_AMP 位说明中的 单位 .................................................................................. 68
• Changed 更改了Figure 93 以阐明上电时的初始流程 ........................................................................................................... 85
• Changed 更改了
上电排序
部分的文本,以阐明启动时序 ..................................................................................................... 96
• Changed Figure 105 ............................................................................................................................................................ 96
• Changed 更改了Table 38 中的上电复位等待时间 ................................................................................................................ 96
Changes from Revision H (October 2011) to Revision I Page
• 已添加 第 8 个 特性 要点(所支持的标准的列表) ................................................................................................................ 1
• 更新了 BGA 引脚说明 ............................................................................................................................................................. 6
• Deleted 删除了“绝对最大额定值”表中重复的
数字输入电压
和
数字输出电压
行 ................................................................... 12
• Changed 更改了“电气特性”表中通道性能
共模抑制比
和
电源抑制比
参数的名称 ................................................................. 14
• 更新了功能方框图 ................................................................................................................................................................. 25
• 更新 了
模拟输入
部分的说明 ............................................................................................................................................... 30
• 更新了Figure 30.................................................................................................................................................................... 32
• 更新了Figure 33.................................................................................................................................................................... 34
• 更新了Figure 34.................................................................................................................................................................... 35
• Changed 更改了 START 部分中的 START 引脚说明........................................................................................................... 51
• Changed 更改了
数据就绪
(DRDY) 部分的说明 ................................................................................................................... 52
• Changed 更改 了
单冲模式
部分中的转换说明 ..................................................................................................................... 54
• Changed 更改 了
连续模式
部分中的转换说明 ..................................................................................................................... 55
• Changed 更改了Table 14 中的“单位”列................................................................................................................................ 55
• Added 在“CHnSET:各个通道设置”部分的 位 7 说明中 添加了断电建议 ............................................................................ 71
• Changed 更改 了 RESP
:呼吸控制寄存器
部分中位 5 的说明 ............................................................................................ 80
• 更正了 WCT2
:威尔逊中心端子控制寄存器
部分中位 6 的名称........................................................................................... 83
Changes from Revision G (February 2011) to Revision H Page
• Changed 更改了 BGA 引脚分配表的脚注 1............................................................................................................................ 7
• Added 向 BGA 引脚分配表中的 RLDIN、TESTP_PACE_OUT1 和 TESTP_PACE_OUT 添加了脚注 1 交叉参考 ............... 7
• Changed 更改了 PAG 引脚分配表的脚注 1.......................................................................................................................... 10
• Added 向 PAG 引脚分配表中的 TESTP_PACE_OUT1、TESTP_PACE_OUT2 和 RLDIN 添加了脚注 1 交叉参考 ........... 10
• Changed 更改 了 PAG 引脚分配表中 AVSS 和 AVDD 的说明............................................................................................. 11
• Added 向“电气特性”表中“电源电流”部分的
高分辨率模式
和
低功耗模式
测试条件添加了 (ADS1298).................................. 16
• Changed 更改了
电气特性
表中的 3V 功率耗散
静态通道功率
测试条件 ............................................................................... 16
• Changed 更改了
电气特性
表中的 5V 功率耗散
静态通道功率
测试条件 ............................................................................... 16
• Changed 更改了Figure 20 的标题 ........................................................................................................................................ 20
• 更新了Figure 42.................................................................................................................................................................... 41
• Added 在
呼吸
部分中添加了新段落 ...................................................................................................................................... 46
• 更新了 Equation 5................................................................................................................................................................. 49
• Changed 更改了Table 13 的标题 ......................................................................................................................................... 54
• 更新了Figure 66.................................................................................................................................................................... 57
• Changed 更改 了 STANDBY
:进入待机模式
部分的说明 .................................................................................................... 61
• Changed 更改了Table 16 的 ID 寄存器中位 5、6 和 7 的位名称 ......................................................................................... 65
• Changed 更改了 ID
:
ID
控制寄存器
部分中位 5、6 和 7 的位名称 ..................................................................................... 66
4
ADS1294
,
ADS1294R
,
ADS1296
,
ADS1296R
,
ADS1298
,
ADS1298R
ZHCS313K –JANUARY 2010–REVISED AUGUST 2015
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Copyright © 2010–2015, Texas Instruments Incorporated
• Added 在Figure 97 中添加了脚注......................................................................................................................................... 89
• Changed 更改 了
电源和接地
部分中固态陶瓷电容器的说明 ................................................................................................ 96
• Changed 更改 了
将器件连接到双极(
±1.5V/1.8V
)电源
部分的说明 .................................................................................. 97
5
ADS1294
,
ADS1294R
,
ADS1296
,
ADS1296R
,
ADS1298
,
ADS1298R
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Copyright © 2010–2015, Texas Instruments Incorporated
5 器器件件比比较较表表
产产品品 封封装装选选项项 工工作作温温度度范范围围 呼呼吸吸电电路路 通通道道 ADC 分分辨辨率率 最最大大采采样样率率
ADS1194
TQFP-64 0°C 至 70°C
否 4 16 8kSPS
NFBGA-64 0°C 至 70°C
ADS1196
TQFP-64 0°C 至 70°C
否 6 16 8kSPS
NFBGA-64 0°C 至 70°C
ADS1198
TQFP-64 0°C 至 70°C
否 8 16 8kSPS
NFBGA-64 0°C 至 70°C
ADS1294
TQFP-64 –40°C 至 +85°C
外部
4 24 32kSPSNFBGA-64 0°C 至 70°C
ADS1294R NFBGA-64 –40°C 至 +85°C 是
ADS1296
TQFP-64 –40°C 至 +85°C
外部
6 24 32kSPSNFBGA-64 0°C 至 70°C
ADS1296R NFBGA-64 –40°C 至 +85°C 是
ADS1298
TQFP-64 –40°C 至 +85°C
外部
8 24 32kSPSNFBGA-64 0°C 至 70°C
ADS1298R NFBGA-64 –40°C 至 +85°C 是
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