【产品】芯海科技新品CS1262高精度全场景低功耗高性能PPG AFE，兼容主流AFE设计

时间： 2022-06-24 来源：芯海科技

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2022年6月22日，由旭日大数据、潮电智库联合智能穿戴产业联盟共同举办的“第四届智能手表技术趋势峰会”于深圳热烈启幕。芯海科技（股票代码：688595）携全新高端PPG AFE新品CS1262闪靓登场。

芯海科技CS1262作为关键性能指标赶超业界一流水平，首款适配OpenHarmony的PPG产品，可以与主流AFE设计兼容，能够为用户提供高配置、高精度测量、超强抗干扰、低功耗、全肤色支持、高可靠及易用性等七大核心价值。以下将为您悉心揭露CS1262的神秘面纱！

芯海科技资深产品经理彭洪伟（左二）出席圆桌探讨

当前，随着社会经济发展、人口老龄化以及COVID-19持续肆虐，人们的健康意识不断增强。与此同时，微电子技术的不断进步，生命体征测量技术也因而迅速发展，市场上越来越多的穿戴设备支持生命体征的监测，如智能手环、耳机、健康手表等。芯海科技1262应用：血压手表。

PPG作为穿戴式生命体征测量三大技术（PPG、ECG、BIA）之一，通过非侵入式和无感的方式，可连续测量心率、血氧SPO2、心率变异性HRV、血压等健康指标。可通过健康手表、智能手环的终端产品，采用健康测量算法及AIoT连接，打造私人健康卫士。

一、PPG测量技术原理

图1 PPG信号检测系统

图2 PPG信号

PPG是Photoplethysmograph光电容积脉搏波描记法的缩写，是一种利用光电信号检测由动脉搏动造成的血液容积变化的技术，PPG波形是一个随血液容积变化的脉搏波。

如图1所示，PPG测量系统由LED、PD（光电传感器）及AFE（驱动LED和检测PD信号）组成，通过LED光照射人体皮肤表面、组织和血管，产生动脉搏动调制信息的光信号，再被PD光电传感器检测获取数据信息。

如图2所示，该信号包含两个部分：一是调制了动脉血管变化信息的光信号 AC信号IAC ，另一个是没有调制动脉变化信息的光也就是稳定的DC信号IDC。分析AC信号可以获取心率HR值，根据Lambert-Beer定律，分析红光和红外光的AC和DC比例关系可以获取血氧SPO2值。

图3光子运动轨迹仿真

从1974年Takuo Aoyagi 发明PPG测量方法至今，传统指甲式血氧仪已经很成熟。最近几年，健康测量手表的出现却带来了新的挑战。测量部位从手指变化到手腕，测量场景从静息到全场景运动类型，对AFE芯片提出了更加苛刻的要求。

如图3所示，手腕的组织光学仿真中描绘了10个光子的运动轨迹，只有红色标注的1个光子捕捉到有效的AC信号。实际上手指的有效信号是手腕的的几十倍以上，再加上处理运动带来的伪影，对AFE的性能指标提出了新的需求。芯海的CS1262就是一颗具有高SNR，低功耗特性和考虑全场景应用的AFE。

二、CS1262的产品优势概要

图4 CS1262系统框图

CS1262是一颗高性能PPG AFE。高准确度：高达110dB的动态范围，支持4PD*12相位的48路有效数据采集，内嵌驱动能力高达250mA的LED Driver可支持8路LED输出。超强抗干扰：PSRR大于90dB，环境光抑制能力强模拟环境光消减高达±200μA。低功耗：83μA@100Hz@4Ch@2阶环境光消减，54μA@100Hz@1Ch@2阶环境光消减。

三、CS1262的微弱信号捕捉能力

图5 CS1262 SNR VS 增益电阻

图6 PI≈0.1%手腕处的PPG信号

高达110dB的动态范围，97.5dB的SNR@500KΩ（dBFS)和±63.875μA的LED消减电流，为CS1262提供了强大的微弱信号捕捉能力。相比友商109dB的动态范围，96dB的SNR@500KΩ（dBFS)更胜一筹。

如图6所示，CS1262采集到手腕上的红光和红外PPG信号，PI灌注度水平在千分之一，脉搏波形清晰可见，为后续算法的处理提供了强有力的支撑。

四、CS1262满足全场景应用

图7 静息、步行、跑步等场景下PPG信号频谱

CS1262高达110dB的动态范围，具备自动模拟环境光消减功能、±200μA的消减范围及优越的相位信号低残余特性，使之具备在复杂运动场景下捕捉PPG信号的能力。强大的LED驱动能力和高达8LED*4PD的光电传感器矩阵布局，保证了复杂肤色、复杂测试环境下的高准确性检测。如图7所示，在多运动场景下，CS1262采集的心率频谱清晰且连续稳定。

五、CS1262的低功耗特性

表1 不同使用场景下的功耗

PRF为5Hz时低至13.3μA的工作电流，在穿戴设备和睡眠健康监测应用场景，CS1262绝不缺席，是持久可靠的贴身健康卫士。CS1262低至54μA的功耗@PRF100Hz，优于友商100μA@PRF100Hz 。该低功耗特性为穿戴设备提供了更高的能效比，更持久的续航能力。

CS1262并不只是一款单一产品规划，而是芯海科技在智慧健康测量产品系列的重要组成，未来将会与公司的BIA、ECG等多种SOC/模拟前端芯片产品，形成系列化芯片组合，搭配健康测量算法、无线连接及配套标准方案，实现健康与智能的融合，赋能更多高端健康设备、高端消费电子产品当中。

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WilberTse Lv6. 高级专家 2022-06-29

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型号- CSU-IDE,CS32F103CBW6,CS32A011K8V6T,CS1259,CS32G051,CS32F034-RA,CS1231-SO,CDS1282A1M6,CSU38F20-SSOP24,CS32F116CBT8Q,CS1256,CS1251,CSM37F71,CSM37F70,CS1253FY6,CS32F103C8T7,CS1243,CS1233-SOP14,CS1242,CSWRITERUX,CS32F034F8P6-RA,CS17951NNPP8QT-P,CSHC69T60-C8,CS32A010E8K7ET,CS1237-SO,CST92F30-QFN32,CS32L010F8K6,CSU38F20-SOP16,CS32A039R8T6,CS32F036K6T7,CS32F116RBT8Q,CSU18M91-LQFP48,CS1238-QFN16,CPW6410,CSU8RP1381-BD,CSS34PB16-SOP8,CSU38F20-MSOP10,CS32G020K8U7QH,CS17953NNP8ET-A,CDS8702K6V7ET,CS32G023,CS32F030C8T6,CS1253EU6,CSU32P13,CS32A011K8V7ET,CS17952P8ET,CS32F036K6U7,CS32G020,CS32G021,CSU32P10,CS1231-TS,CS32A010E8V7ET,CSU8RP1186B-BD,CS17951P8QT,CBM8560,CSU3AF10,CS32F035F6P7,CS32F030F8P7-RA,CDS8712,CDS1883,CDS8711,CS1232-TS,CS32F034K8U7-RA,CSU18M91-LQFP64,CSU18MD92,CS32F030-RA,CDS1181A0M6,CS17953P8ET,CSU34F20-SSOP24,CSM92F32,CSU8RP1001B,CSU8RP1382D-BD,CDS8703,CST92F30-QFN48,CDS8702,CSU32P10-SOP14,CSM92F25,CS17951NNP8QT-A,CST92F42KEV6HC,CSU34F20,CBM8580,CS1256-QFN16,CBM8581,CSS34P16B-SSOP16,CSA37F72-WLCSP24,CS32G023K8V6,CSU18M69-WLCSP16,CPW3301UE,CST92F25,CS32F031K8S6-RA,CST92F42KEV7HI,CSU18M92-LQFP48,CPW3102,CPW3101,CST92P23B,CDS1181,CSU18M68-QFN16,CS32F030C8T7-RA,CSU32M11-SOP16,CS1238-SO,CS32F103VBT7,CS32F031-RA,CSU32M13-CSOP16,CSA37F70-WLCSP56,CS32F116VBT8Q,CSU18P88-SSOP24,CS32F036K6S7Q,CS32F036F6P7,CS17952P8QT,CSU8RP1186,CSU32M10-QFN16,CS32F036Q,CS17953P8QT,CST92F42,CSU32P10-TSSOP14,CSU18M63-QFN16,CST92F25-QFN32,CSA37F62,CST92F32-QFN32,CSU32P13-CSOP8,CSU38F21-QFN24,CSE7761-SSOP16,CSU8RP3215-TS,CSU34F20-SOP16,CSE7759,CSU38F20H-QFN24,CS32F035K6U6,CDS8712-QFN24,CS17904,CS17908,CSU8RP3216-QN,CDS1282,CST92F30,CSU32P10-SOP8,CSU32M13,CSU18MB86,CST92F42CEV6HC,CS32F031G8U7-RA,CSU32M10,CST92F32,CSU32M11,CSU38F21,CS32G020E8U6,CSU38F20,CS32A010K8V6T,CSU38F23,CPW3101AY,CSU32P10-MSOP10,CSU8RP3215-SO,CS1256-SOP16,CS32F103,CS32F030F6P6,CSU8RP3215,CSU8RP3216,CS1247B,CSU18MB86-SSOP20,CSU18P88-SOP16,CPW3301,CS32G021K8U6,CS32F031G8U6-RA,CSU8RP3216-SS,CSU18P88-QFN32,CS32L015K8V6,CS32A010K8V7ET,CSU18MB86-SSOP24,CSU3AF10-QFN28,CSU38F20-QFN20,CSU8RP3216-SO,CSA37F60-WLCSP40,CS1180S,CSU8RP2113,CSS34P16P,CSU18P88,CSS34P16D,CDS8711-QFN32,CSS34P16,CSA37F62-LQFP48,CS1259-QFN32,CS32F031K8U6H,CS32F103RBT7,CS1180,CS17950P8ET,CSU8RP1382,CSM92F30D,CSU8RP1381,CSU18M68-WLCSP16,CS32F030C8T6-RA,CS32L015C8T6,CS32F031K8U7-RA,CSU18MB86-SOP16,CS1242-TSSOP16,CSA37F60-QFN40,CS32L010F8U6,CS1262HY6RJ,CS1259B-SOP16,CS32F031K8V6-RA,CSM92F42NIB,CDS1883L3Y6,CSM92F42NIE,CS32F031E6Y6,CS32F036,CS32F103CBT7,CSU8RP1186B,CSU8RP1001,CS32F035,CS32L015,CS32F030,CS32F031,CS32L010,CSU18M88,CBM6560,CSU18M88-LQFP48,CSU34F20-QFN20,CSU18M65-WLCSP16,CS1239-SOP16,CSU18M91,CSU18M92,CDS8703K6V7ET,CS1239-QFN16,CSU8RP3216-TS,CS32G051KCU6,CS32F031G8K6-RA,CSU32M10-MSOP10,CSU1182B,CS32F030F6P6-RA,CSU38F23-QFN20,CS17953NNP8QT-A,CS1270,CS17953NNP8QT-P,CSU8RP1391-BD,CS1262 PPG,CS32F031G6U6,CS32F116Q,CS1253 BIA,CS32F031K8U6-RA,CS32G020Q,CSA37F71-WLCSP36,CS17951P8ET,CS17950P8QT,CS32F030K6T6,CSU1181B,CBM6580,CST92P23B-SOP8,CS32F031K8V7-RA,CSU18PD88,CS32F031C8T6,CS1251-SOP16,CSE7759B,CSU8RP2113-SO,CS32G020K8U6

2023/11/16 - 芯海 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

芯海科技（股票代码：688595）成立于2003年9月，是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链集成电路设计企业。公司专注于高精度ADC、高可靠性MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。产品和方案广泛应用于工业测量与工业控制、通信与计算机、锂电管理、消费电子、汽车电子、智慧家居、智能仪表、智慧健康等领域。

高精度ADC 32位MCU 8位MCU 车规MCU 车规PD芯片车规压力触控 PD快充芯片低功耗蓝牙传感器调理芯片触摸芯片电能计量芯片 EC芯片体脂测量芯片称重芯片 PPG芯片人体成分分析模组

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混合信号SOC产品用户指南

型号- CSU8RP1186B,CSU8RP1001,CSU18M91,CSU18M92,CSU8RP1382,CSU8RP1381,CSU18P88,CSU8RP1186,CSU1182B,CSU18M88,CSU18MB86

2022-07-06 - 芯海 - 用户指南 - V0.2 代理服务技术支持批量订货查看更多版本

芯海科技公司及产品介绍2022

描述- 芯海科技是一家专注于模拟信号链和MCU双平台芯片设计的企业，拥有18年深耕模拟信号链的经验。公司拥有600余项全球专利，研发投入占营收20%以上。产品涵盖ADC、AFE、MCU、AI测量算法和AIoT一站式解决方案等，应用于消费电子、工业控制、汽车电子和智慧健康等领域。芯海科技致力于打破国际垄断，推动国产替代，未来将以AIoT、工业和汽车领域为重点投入方向。

型号- CS32F003,CS32F003系列,CS32G051,CS1259,CSA37F62,CSU32P20,CSA37F60,CS32F030-RA,CS1256,CS1251,CS1253,CDS8712-QFN24,CSU18F88,CSM37F70,CS32F036,CST92F30,CSU8RP1186B,CS32F035,CS32F030,CST92F36,CS32F031,CS32L010,CS1243,CSU32M10,CST92F32,CSU32M11,CSU38F21,CS1242,CSU38F20,CSU18M91,CSU18M92,CSE7761,CSM37F60,CS32F103,CSU8RP3215,CSU8RP3216,CS32A010,CS1237,CST92F28,CS1239,CST92F25,CPW6010,CS1238,CPW3301,CS1233,CS1232,CPW3101,CPW6410,CS1238DME,CST92P23B,CS1231,CST92P15B,CSU18M68-QFN16,CS32G503,CST85F01,CSU18P88,CS32G020,CUB2010,CS32G021,CSA37F72,CS32F031-RA,CSS34P16,CDS8711-QFN32,CSU18M65,CSA37F71,CSU32P10,CSA37F70,CS1265,CSM84F20,CS8688,CSU18M68,CS1262,CST92P15,CSE7759B,CSU8RP1186,CSU8RP1185,CS32A039,CSU3AF10

2022/4/1 - 芯海 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持批量订货

芯海科技（CHIPSEA）信号调理/数据转换器/模拟前端/MCU/电源管理/无线连接芯片选型指南（简版）

描述- 芯海科技（股票代码：688595）成立于2003年9月，是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链集成电路设计企业。公司专注于高精度ADC、高可靠性MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。

型号- CS17953P8QT,CSU32P10-TSSOP14,CSU18M63-QFN16,CS32F103CBW6,CS32A011K8V6T,CST92F25-QFN32,CS1231-SO,CDS1282A1M6,CSU38F20-SSOP24,CST92F32-QFN32,CSU32P13-CSOP8,CS32F116CBT8Q,CSU38F21-QFN24,CSE7761-SSOP16,CSU8RP3215-TS,CSU34F20-SOP16,CSE7759,CSU38F20H-QFN24,CS32F035K6U6,CDS8712-QFN24,CS17904,CS17908,CSU8RP3216-QN,CSM37F71,CSM37F70,CS1253FY6,CS32F103C8T7,CSU32P10-SOP8,CS1243,CST92F42CEV6HC,CS32F031G8U7-RA,CS1233-SOP14,CS32G020E8U6,CS1242,CS32A010K8V6T,CPW3101AY,CSU32P10-MSOP10,CS32F034F8P6-RA,CS17951NNPP8QT-P,CSHC69T60-C8,CSU8RP3215-SO,CS1256-SOP16,CS32A010E8K7ET,CS32F030F6P6,CS1237-SO,CS1247B,CST92F30-QFN32,CS32L010F8K6,CSU38F20-SOP16,CS32A039R8T6,CS32F036K6T7,CS32F116RBT8Q,CSU18MB86-SSOP20,CS32G021K8U6,CSU18P88-SOP16,CSU18M91-LQFP48,CS1238-QFN16,CS32F031G8U6-RA,CPW6410,CSU8RP3216-SS,CSU8RP1381-BD,CSS34PB16-SOP8,CSU18P88-QFN32,CS32L015K8V6,CSU3AF10-QFN28,CS32A010K8V7ET,CSU18MB86-SSOP24,CSU38F20-MSOP10,CS32G020K8U7QH,CSU38F20-QFN20,CSU8RP3216-SO,CS17953NNP8ET-A,CSA37F60-WLCSP40,CDS8702K6V7ET,CS32F030C8T6,CS1180S,CS1253EU6,CS32A011K8V7ET,CS17952P8ET,CS32F036K6U7,CDS8711-QFN32,CSA37F62-LQFP48,CS1231-TS,CS1259-QFN32,CS32F031K8U6H,CS32F103RBT7,CS1180,CS17950P8ET,CSU8RP1186B-BD,CSM92F30D,CSU18M68-WLCSP16,CS17951P8QT,CS32F030C8T6-RA,CBM8560,CS32F035F6P7,CS32L015C8T6,CS32F030F8P7-RA,CS32F031K8U7-RA,CSU18MB86-SOP16,CS1232-TS,CS1242-TSSOP16,CSA37F60-QFN40,CS32F034K8U7-RA,CSU18M91-LQFP64,CSU18MD92,CS32L010F8U6,CS1262HY6RJ,CS1259B-SOP16,CDS1181A0M6,CS17953P8ET,CSU34F20-SSOP24,CS32F031K8V6-RA,CSM92F32,CSM92F42NIB,CDS1883L3Y6,CSM92F42NIE,CS32F031E6Y6,CSU8RP1001B,CSU8RP1382D-BD,CS32F103CBT7,CST92F30-QFN48,CSU32P10-SOP14,CSM92F25,CBM6560,CS17951NNP8QT-A,CSU18M88-LQFP48,CSU34F20-QFN20,CSU18M65-WLCSP16,CS1239-SOP16,CST92F42KEV6HC,CDS8703K6V7ET,CS1239-QFN16,CBM8580,CBM8581,CS1256-QFN16,CSU8RP3216-TS,CSS34P16B-SSOP16,CSA37F72-WLCSP24,CS32G023K8V6,CSU18M69-WLCSP16,CS32G051KCU6,CS32F031G8K6-RA,CSU32M10-MSOP10,CPW3301UE,CSU1182B,CS32F031K8S6-RA,CST92F42KEV7HI,CSU18M92-LQFP48,CS32F030F6P6-RA,CSU38F23-QFN20,CS17953NNP8QT-A,CS1270,CSU18M68-QFN16,CS17953NNP8QT-P,CS32F030C8T7-RA,CSU8RP1391-BD,CS32F031G6U6,CSU32M11-SOP16,CS32F031K8U6-RA,CS1238-SO,CSA37F71-WLCSP36,CS17951P8ET,CS32F103VBT7,CS17950P8QT,CS32F030K6T6,CSU32M13-CSOP16,CSA37F70-WLCSP56,CSU1181B,CS32F116VBT8Q,CSU18P88-SSOP24,CS32F036K6S7Q,CS32F036F6P7,CBM6580,CST92P23B-SOP8,CS32F031K8V7-RA,CSU18PD88,CS17952P8QT,CS32F031C8T6,CS1251-SOP16,CSU8RP1186,CSE7759B,CSU8RP2113-SO,CSU32M10-QFN16,CS32G020K8U6

2024/5/13 - 芯海 - 选型指南 - 202312版代理服务技术支持批量订货

基于芯海科技模拟SoC芯片CS32A010的血氧仪解决方案，满足高性能、高精度、低功耗的市场需求

本文基于CS32A010芯片设计的血氧检测整体解决方案，通过整体硬件设计、软件设计、算法处理以及显示模块等，最终验证测试精度良好，血氧饱和度精度能够满足临床应用。同时也证明CS32A010作为一款集成多功能高性能模拟SoC,能够完全适用于血氧仪的方案开发满足高性能、高精度、低功耗的市场需求。

2024-07-09 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

CS1262数据手册

描述- 本资料介绍了芯海科技的CS1262器件，一款用于光电血管容积图(PPG)信号采集的模拟前端(AFE)。该器件支持多达8个可切换发光二极管(LED)和4个光电二极管(PD)，适用于心率监测(HRM)、SpO2测量等生物传感应用。

型号- CS1262

2022-08-19 - 芯海 - 数据手册 - REV1.0 代理服务技术支持批量订货

【应用】蓝牙SOC芯海CST92F25-QFN32用于智能跳绳，主频高达64MHz，工作电压1.8-3.6V

本文介绍一款芯海蓝牙SOC CST92F25-QFN32用于智能跳绳，32位ARMCortex-M0内核处理器，BLE5.0，512KB Flash、64KB SRAM，工作电压范围1.8V-3.6V，低功耗，封装小，低成本。

2023-02-15 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

【IC】芯海科技高精度多通道低功耗“压容二合一SoC”，打造极致人机交互体验

芯海科技“压容二合一SoC”系列芯片创新融合电阻式和容式检测模块，实现了“容式触摸、滑动+压力检测”的高可靠性人机交互，在汽车智能座舱的方向盘按键、大屏交互，以及智能家电和智能手机的滑动控制及按键操作中都有着广泛的应用前景。

2024-05-11 - 产品代理服务技术支持批量订货

压力传感器的信号调理SoC芯片选择CS32A01X，内置24位高性能ADC模块，采样率高达8k

芯海科技CS32A01X是一款专为压力传感器而设计的高性能信号调理SoC芯片，具备高集成、高精度、高性能的特性，拥有多通道模拟输入、高性能处理器以及丰富的外设接口，并且采用了小型化封装设计。该芯品能够在工业级环境中持久运行，在处理复杂的传感器信号时表现出了优异的性能表现。

2024-04-22 - 应用方案代理服务技术支持批量订货

CS32A01X 数据手册集成高性能Σ-ΔADC 和ARM® M0 内核的模拟 SoC

描述- CS32A01X是一款集成了高性能Σ-ΔADC和ARM® M0内核的模拟SoC。该产品具备24位高精度ADC、LED驱动、定时器、12位数模转换器(DAC)、2路恒流源输出(IEXC)、电压源输出(VEXC)等功能，并集成温度传感器、低失调运放(OPA)、32位ARM® Cortex®-M0内核等。此外，还提供了丰富的通信接口和多种低功耗工作模式，适用于工业、医疗及部分汽车等领域。

型号- CS32A010E8K7ET,CS32A010E8K7,CS32A011K8V7,CS32A010,CS32A011K8V6,CS32A011,CS32A011K8V6T,CS32A011K8V7ET,CS32A010K8V6T,CS32A010K8V7,CS32A010K8V6,CS32A010K8V7ET,CS32A01X

2023-06-09 - 芯海 - 数据手册 - V1.8 代理服务技术支持批量订货