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IPA1323:集成光电二极管(PD)的超小体积PPG AFE

IPA1323 是世界最小尺寸的超低功耗的PPG模拟前端芯片,内置了光电二极管(Photodiode),适用于智能戒指、耳机等体积敏感的穿戴设备。

主要特性

超高集成度 集成片上光电二极管(PD),OLGA封装,尺寸仅为2.2mm * 2mm
超低功耗 典型电源功耗 8.6μA
易用、可配置 内置灵活的时间片(Timeslots)采样控制系统

技术原理

IPA1323是一款超低功耗的光学数据采集模拟前端芯片,内置了光电二极管(Photodiode)、具备环境光抑制功能的接收通道和高性能的 LED 驱动器。

在接收端,IPA1323配备单路光学读出通道,集成可编程增益跨阻放大器(TIA),IPA1323内置多种高性能光噪抑制机制,包括环境光自动消除、LED 直流电流抵消、二阶环境光抑制。同时,读出通道 20 位 ADC 的量化时间最短仅 4μs,从而在系统层面有效降低 LED 发射端的占空比,降低整体功耗的同时可显著提升高频环境光抑制的能力。

在发射端,IPA1323内置最大输出电流可达 240mA 的 LED 驱动器,可同时或独立驱动 3 颗 LED。IPA1323的发射端具备出色的电源抑制比(PSRR)性能,拥有极快的电流建立时间,可进一步提升系统的光电检测精度与稳定性。

IPA1323提供尺寸仅为 2mm × 2.2mm 的 12 引脚 Optical LGA封装。凭借其低功耗、紧凑封装、易用性与灵活性,IPA1323可适用于多种光学传感应用,如脉搏血氧检测和心率测量。

架构优势

  • 高速与高精度ADC: 显著降低LED的亮灯时间,减小系统功耗的同时,提升动态环境光抑制能力
  • 灵活:基于时间片(Timeslots)的采样控制系统,根据系统需求,灵活控制内部的开关与控制信号
  • 可靠:对模拟供电提供卓越的电源抑制(PSR)性能

典型技术参数

VDD = 3.3V,TA = 25℃,CREG = 1μF,CREF = 100nF。

参数符号 参数名称 典型值 单位
ADC RES ADC分辨率 20 Bits
Ambient Light Rejection 1kHz 典型环境光抑制 41 dB
VDD_RX PSRR 接收链路 DC 电源抑制比 100 dB
VDD_TX PSRR LED驱动器电源抑制比 @ 1MHz 52 dBΩ

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