11月17日，，，，由工业和信息化部、
、、安徽省人民政府共同举办的“2022世界集成电路大会”在安徽省合肥市隆重开幕，，，吸引全球业界瞩目。。安徽省委书记郑栅洁、、、省长王清宪、、
、省政协主席唐良智
、、
、工业和信息化部副部长王江平、、常务副省长刘惠
、、、
、合肥市委书记虞爱华等国家部省领导出席活动，，，众多国内外著名专家学者、
、、、跨国企业及知名高校汇聚一堂。。

2022世界集成电路大会现场

大会以“合作才能共赢”为主题，，主要内容包括开幕式暨开幕论坛、、
、4场高峰论坛
、、、10场主题论坛等丰富活动。
。

安徽省委副书记、、省长王清宪致辞

国家工业和信息化部党组成员、、副部长王江平致辞

安徽省人民政府副省长何树山介绍出席嘉宾

其中，，，，第十七届“中国芯”集成电路产业促进大会作为本届大会的重磅细分活动之一，，于当日下午揭晓本届“中国芯”优秀产品获奖榜单。。方创云捷科技（股票代码：688595）基于人体成分测量的高精度生物传感AFE芯片 CS1253
，，，在全国227家优秀企业的334款参赛产品中脱颖而出，，，荣登“中国芯”优秀技术创新产品榜单
。。

CS1253荣获第十七届“中国芯”优秀技术创新产品

“中国芯”评选是由国家工信部指导、、、、中国电子信息产业发展研究院举办的行业权威活动
，
，，，自2006年成立以来，
，指引及见证了中国集成电路产业的快速发展。。此次方创云捷科技CS1253荣获“中国芯”，，
，是公司自2007年以来累计第七次
、
、从2019年连续三届荣膺“中国芯”。。。。

2022（第十七届）中国芯集成电路产业促进大会现场

在本届大会上，，方创云捷科技除了蝉联“中国芯”之外，
，，，还将会参加11月18日“2022中国半导体市场年会”，
，，并作相关专题报告，，
，届时将另文详叙。。

后文将为您详细介绍CS1253的技术特征和产品亮点，，，，字数约计2000字，，，，阅读约需4分钟。。。

为什么需要关注人体成分呢? 我们知道，，，，通常减肥的人会认为减体重就是减肥
。。其实这是个误区，，因为一样的体重，，，
，却有不一样的脂肪含量，，，其体型区别很大。。。同时，，，人体成分还与身体健康息息相关（例如一些慢性病），
，，，因此越来越多人会通过持续监测人体成分的变化来指导饮食、、、、运动管理，，，保持身体的健康状态
。
。。。

人体由水分、、蛋白质、、、、脂肪和无机盐组成，，其中约70%是水分
，，，阻抗较小
，
，
，
，主要存在于血液、、、
、肌肉等。。脂肪导电性差，
，呈现为高阻抗，，单位体积中脂肪含量越高阻抗越大。。。因此，，，人体成分分析可根据人体阻抗的大小
，，，，测量和推断人体脂肪和水分的含量。。。
。

人体成分的主要构成图

人体成分分析有MRI (核磁共振成像）测量
、、
、DEXA (双能X线吸收测量)、
、
、水中密度测量、、BIA (生物电阻抗测量）等多种方法。。。综合比较起来，
，生物电阻抗法是在成本
，，易用性以及准确度方面综合表现比较均衡的方法。。。
。

人体成分测量方法对比表

生物电阻抗法（Bioelectric Impedance Analysis）是一种通过电学方法测量人体成分的技术。。将微弱的交流电流信号输入人体时，
，电流会随着电阻小、、传导性能较好的体液流转。。水分的多少决定着电流通过的通路的宽窄，
，，，这个可用阻抗值表示。。。通过检测电压可以获得生物阻抗值
：

生物阻抗可以使用复阻抗Z=R+jXc表示，，
，其中电阻R为实部，，，电抗Xc为虚部。。
。复阻抗取模可得：

BIA设备借助置于体表的电极系统向检测对象输入微小的交流测量电流，，准确测量生物电阻抗Z后，
，代入到获得科学验证的算法中
，
，
，计算出主要人体成分结果。。。。

BIA测量示意图

随着物质生活的改善，，，人们愈发重视通过持续的体征监测来进行健康管理。。。。但是，，，，市场上用于人体成分检测的高性能设备（例如智能体脂秤
、、人体成分分析仪）通常体积、
、重量较大，，不便于随身携带。。

因此，
，，在可穿戴领域推动生命体征监测的医疗变革成为趋势。。。。目前，，在智能手表、、
、手环等智能穿戴产品中，，BIA
、、、PPG
、
、、、ECG等健康测量技术不断迭代创新，
，，，可获得更加精准的人体健康数据。。。
。

可穿戴设备的人体阻抗测量可简化成节段模型
。。。。I_FINGER、、、
、I_WRIST为激励电流端，，，，V_FINGER、、、、V_WRIST为电压测量端（等效电路见 下文图片）
。。。。穿戴设备产品（例如智能手表）形态一般是测量上肢阻抗。。。。

穿戴设备BIA示意图

穿戴设备BIA电极示意图

人体皮肤主要有表皮、、、、真皮和皮下组织组成。。。表皮的角质层相当于一层很薄的绝缘层，，类似电容的中间介质，，真皮和电极片类似电容器的两极板。。
。
。

由于汗腺里有少量离子通过，
，，所以可以把表皮模拟为漏电的电容器，，，类似电容Cs和电阻Rs’的并联。。
。真皮和皮下组织可以近似为电阻Rs，，
，因此实际的人体等效模型会更加复杂化。。

接触阻抗等效电路

相较人体成分检测的其他设备，，，穿戴设备的特性给应用BIA技术带来更多挑战。。。

➢电极采用干电极，，存在极化电压的问题。。。

➢电极接触面积小，，
，存在接触阻抗大的问题，
，，尤其是在低温
、、干燥环境下。。。

➢穿戴设备体积紧凑，
，，因此要求BIA电路简单，，，且抗干扰能力强。。
。。

➢穿戴设备一般为消费电子产品，，，，因此要求电路功耗低、、成本可控。。。

方创云捷科技CS1253是一款支持可穿戴设备的生物阻抗测量的模拟前端（AFE）芯片，，，，结合人体成分算法，，
，，可以实现高精度的人体成分分析。。产品内部集成了生物阻抗测量电路（BIM）和高精度Sigma-delta ADC信号链。。。生物阻抗测量电路采用正弦激励源，
，
，
，将生物阻抗转化为电压信号送到ADC信号链进行测量，，可以支持多频率生物阻抗测量
。
。。

CS1253电路框图

CS1253的精准度
、、、集成度、、
、低功耗
、、、、易用性等各方面指标均达到国际先进
、、
、、国内领先水平
，
，，非常适合于智能穿戴应用场景。。

准确度

➢支持接触阻抗测量；

➢支持5种激励源幅度设置；

➢内置24bit分辨率ADC，，，输出速率10Hz~1280Hz 8档可调；

➢支持OTP加载或软件加载芯片校准值
；

➢输入阻抗>1MΩ@50kHz。。。。

集成度

➢支持SPI和IIC数据通讯；

➢支持IO宽幅电压1.8V~3.3V；

➢支持ECG共用电极
，，，节省单板模拟开关；

➢外围电阻内置，，，减少单板器件数量，，，节约系统成本。。

低功耗

➢支持自动状态机，，，，减少主控干预；

➢FIFO深度达256Samples，，最长支持25.6s唤醒一次@10Hz；

➢支持ADC数据通讯中断方式代替轮询，，
，降低功耗。。

易用性

➢支持自动状态机，
，无需频繁切换配置；

➢支持中断ADC采集数据阈值配置，，无需频繁读取数据；

➢支持关键寄存器动态配置，，，无需全部刷新；

➢灵活的时序配置，，
，满足实际应用场景。。。。

CS1253参考电路

在开发生态上
，，，CS1253拥有完整的评估套件，，，，硬件工具、
、软件工具、、、测量算法
、、、、开发文档及技术支持等均已准备就绪，，，方便客户评估和开发产品，，简化开发周期，，
，加快量产进程。。。

EVK上位机软件

EVK评估板

长期以来，，，方创云捷科技长期深耕健康测量领域，，随着BIA、、
、
、PPG、、、ECG产品序列的逐步丰富
，，，
，正在形成系列化产品组合。
。。

未来，
，，，公司仍将凭藉自身的“模拟信号链+MCU”双平台驱动的技术优势，，持续构建从芯片到结构到算法的系统工程，，，赋能更多智慧健康领域的终端品牌客户打造更强产品力。。。