为什么 MAX30009 AFE 是生物阻抗和 ICG 应用的理想选择？

该生物阻抗系统采用亚德诺（ADI）高集成度模拟前端（AFE）芯片进行信号测量，该芯片具备多项突出优势。

1. 宽范围可配置电流源 发射通道集成正弦波电流源，可在 16 Hz～500 kHz 宽频率范围内输出交流激励电流，电流有效值幅度范围为 16 nA～1.28 mA。频率与电流幅值均可完全配置。

2. 灵活的输入 / 输出多路复用器 此外，其灵活的输入 / 输出多路复用器（MUX）支持双电极或四电极测量结构。接收通道具备以下特性：

• 高输入阻抗
• 低噪声
• 高共模抑制比（CMRR）
• 可编程增益
• 可配置低通 / 高通滤波器
• 双路 20 位模数转换器（ADC）
• 同步正交（IQ）信号采集

3. 内置校准功能

在对阻抗绝对精度要求较高的应用中（如生物阻抗分析 / 频谱分析 BIA/BIS、自动体外除颤器（AED）中的人体阻抗测量）， MAX30009 提供多种校准方案。通过在专用四线校准端口外接高精度电阻，可实现最高测量精度。同时，芯片内部经过微调的精密电阻也可提供优异的校准性能。

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4. 完整的生物阻抗测量方案

如图 5 所示，该系统是一套完整的生物阻抗测量解决方案。系统采用高集成、可编程电源管理芯片 MAX20356 对电源轨进行管理，并通过支持低功耗蓝牙 ® 的微控制器（MCU）与生物阻抗模拟前端 MAX30009 通信。

AFE 发射通道利用内部直接数字频率合成器（DDS）与数模转换器（DAC）产生频率可调的正弦扫频电压。该电压经偏置电阻转换为激励电流并施加到人体，响应信号由 AFE 接收通道通过输入引脚采集得到。

在心阻抗图（ICG）测量中，常用激励信号频率为 20 kHz～200 kHz，激励电流有效值约为 0.12 mA，对应人体交流阻抗范围为 0.1 Ω～0.4 Ω。本研究采用 65.536 kHz、256 μA 的激励信号施加于人体进行阻抗测量。

该方案降低了系统复杂度、减小 PCB 尺寸并降低功耗，非常适合可穿戴式心血管监测设备。

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