ADI :nouvelle impédance et potentiostat AFE pour la détection biologique et chimique

Analog Devices a annoncé un nouveau frontal de mesure électrochimique et d'impédance qui permet la prochaine génération de dispositifs de surveillance des signes vitaux et de capteurs électrochimiques intelligents. Le frontal analogique AD5940 intègre à la fois des fonctionnalités de potentiostat et de spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS) sur une seule puce, permettant la mesure du capteur dans les domaines temporel et fréquentiel. L'appareil est doté d'accélérateurs matériels intégrés pour des diagnostics avancés des capteurs, d'un faible bruit de premier ordre pour des mesures de capteurs précises et est conçu pour les applications portables « toujours actives ». Par rapport aux solutions discrètes traditionnelles qui posent des limites et nécessitent plusieurs circuits intégrés pour obtenir des performances similaires, la solution à puce unique d'ADI offre des avantages en termes de précision du système et de flexibilité de taille pour mesurer les capteurs électrochimiques à 2, 3 et 4 conducteurs. C'est une solution idéale pour les applications où la détection biologique et chimique de haute précision est essentielle, comme la détection de gaz industriels, l'analyse de liquides, la détection de matériaux, la surveillance des signes vitaux, la spectroscopie d'impédance et la gestion des maladies.

L'AD5940 est la puissance la plus faible, l'impédance la plus performante et le frontal électrochimique avec contrôle autonome intelligent. Le frontal analogique combine les meilleurs niveaux d'intégration et de performances pour les gestions de capteurs électrochimiques basés sur les potentiostats et l'impédance. Le potentiostat sur puce permet une multitude de techniques de mesure électrochimiques standard, telles que les mesures ampérométriques, voltamétriques ou d'impédance.

L'AD5940 est conçu pour être utilisé dans les systèmes de bio-impédance liés aux soins de santé pour les mesures d'impédance cutanée et d'impédance corporelle, et également pour fonctionner avec l'AD8233 AFE dans un système de mesure bioélectrique/biopotentiel complet.

La puce frontale analogique peut mesurer la tension, le courant et l'impédance. L'appareil se compose de deux boucles de potentiostat, une boucle à faible bande passante capable de générer des signaux CA jusqu'à 200 Hz et une boucle à large bande passante capable de générer des signaux CA jusqu'à 200 kHz. Le potentiostat ultra basse consommation consomme 6,5 µA en mode polarisé.

Le canal de mesure AD5940 comprend un convertisseur analogique-numérique à registre d'approximations successives (SAR) multicanal 16 bits, 800 kSPS, avec tampons d'entrée, un filtre anti-alias (AAF) intégré et un amplificateur de gain programmable. L'ADC dispose d'une plage de tension d'entrée de ±1,35 V. Un multiplexeur d'entrée avant l'ADC permet à l'utilisateur de sélectionner un canal d'entrée pour la mesure. Ces canaux d'entrée comprennent plusieurs entrées de courant et de tension externes et des canaux de tension internes. Les canaux internes permettent des mesures de diagnostic sur puce des tensions d'alimentation internes, de la température des puces et des tensions de référence.

Les blocs de mesure AD5940 peuvent être contrôlés via des écritures de registres directs via l'interface Serial Peripheral Interface (SPI), ou alternativement, en utilisant un séquenceur préprogrammable, qui fournit un contrôle autonome de la puce AFE. 6 Ko de mémoire statique à accès aléatoire sont partitionnés pour une mémoire de données de premier entré, premier sorti (FIFO) et de commande approfondie. Les commandes de mesure sont stockées dans la mémoire de commande et les résultats de mesure sont stockés dans la FIFO de données. Un certain nombre d'interruptions liées au FIFO sont disponibles pour indiquer l'état du FIFO.