让小小贴片承载更多监测需求 | 纳芯微推出CGM专属电化学传感器AFE NSA1080，支持血糖+酮体监测

　　一枚连续血糖监测(CGM)贴片，需要无缝融入用户的日常生活：吃饭、睡觉、工作、运动。既要持续输出可靠监测数据，又要做到轻巧无感，降低用户更换负担。如何在有限的贴片体积与电池容量约束下，捕捉微弱的生化信号，同时为更多监测功能预留设计空间?

　　近日，纳芯微正式推出面向CGM应用的电化学传感器模拟前端(AFE)芯片——NSA1080。产品采用小尺寸遮光 WLCSP‑25 封装，片内集成双通道电化学检测单元、高分辨率 ADC、高精度温度校准模块以及自动采样扫描引擎，兼具极高的电流检测灵敏度与微安级超低功耗。

　　连续监测(CGM)为何流行?

　　承载不同人群的监测需求

　　指尖采血 VS 连续监测：补齐血糖数据盲区

　　传统指尖采血血糖仪仅能获取单点时刻的血糖读数，无法还原两次采血间隙，尤其是餐后、夜间的血糖波动。

　　CGM 通过贴于手臂或腹部的贴片，依靠皮下微型传感器持续采集组织液葡萄糖信号，经系统运算生成完整血糖变化曲线，如同为身体配备一台慢病 “行车记录仪”。

　　不同群体有哪些监测需求?

　　糖尿病患者：连续的血糖趋势信息可以反映血糖波动，为日常管理和治疗方案提供参考。

　　高危酮症酸中毒(DKA)筛查群体：部分DKA发作时，血糖并不会显著升高，仅依靠血糖读数会造成风险漏判，因此亟需连续血酮监测。

　　泛健康与运动人群：越来越多的人希望借助小巧舒适的贴片了解身体代谢的实时反馈。

　　产品迭代趋势

　　不同人群关注的监测指标各有差异，但所有设备都面临同一个核心命题：如何尽可能减少对日常生活的干扰，持续获得有效监测数据?

　　更小的体积、更长的有效佩戴周期，以及与应用需求相匹配的测量能力，都需要从传感器、电路、算法和结构设计共同入手。

　　贴片趋向微型化、高精度

　　传感器AFE面临四大设计挑战

　　电化学检测的原理是传感器将生化物质浓度变化转化为微弱电流信号，模拟前端 AFE 负责完成这类微弱信号的读取。随着 CGM 贴片越做越小、功能不断拓展，对 AFE 芯片提出四大考验：

　　(1)生理信号极微弱，容易被噪声淹没

　　传统血糖测量仅需约 3nA 级电流分辨率，而血酮、尿酸等指标要求达到0.5nA级的分辨率与1%的高精度，对芯片噪底、跨阻放大器(TIA)输入漏电流提出极高要求。一旦底噪偏高或者芯片存在漏电，本就微弱的生理信号就会被噪声掩盖。

　　(2)全天候连续采样，同时要求超长续航

　　贴片内置的纽扣电池容量有限，但要维持7~30天不间断工作。系统平均功耗需要控制在微安级别(典型要求：0.5Hz 采样率下整机功耗低于 8 µA)，芯片任何不必要的功耗开销，都会缩短贴片的可用周期。

　　(3)出厂校准繁琐，拉高整机生产成本

　　每个生化传感器个体有微小差异。如果芯片本身出厂时没有经过高精度的单片出厂标定，医疗设备厂商就需要在产线搭建昂贵的多点精密电流源，完成逐片校准。该流程耗时耗力，会拉低直通率，抬升整机生产成本。

　　(4)微型封装易受光照干扰，传统遮光工艺增加生产负担

　　为了让贴片足够薄，行业普遍选用 WLCSP 裸片级小封装。但这种封装容易透光，硅片受光线照射会产生光生电流，导致测量基准漂移、数据失真。传统方案里，厂商需要在外面涂上一层黑胶来遮光，工艺繁琐且容易产生贴片不良。

　　纳芯微 NSA1080：

　　全方位优化，针对性解决 CGM 的工程痛点

　　针对上述临床应用与量产制造层面的挑战，NSA1080 从信号采集、功耗控制、出厂标定、硬件封装多个维度完成全方位优化：

　　(1)0.5pA 超低噪底与双通道架构，兼顾血酮与微量监测

　　NSA1080模拟链路具备极低的底噪与皮安(pA)级漏电控制。NSA1080在反馈电阻Rf=3.2 MΩ配置下，RMS噪声低至0.5 pA，在5～45°C范围内，跨阻放大器(TIA)输入偏置电流为较小。NSA1080集成24位ADC，提供100 kΩ～12.8 MΩ多档可编程TIA增益，并支持滤波配置。研发团队可根据传感器输出的电流范围和采样需求，灵活配置采样参数。

　　在此基础上，NSA1080集成的双通道恒电位仪支持两个工作电极同时工作，可为电化学检测提供所需的电极偏置条件，并支持双路信号采集。配合相应传感器和算法，设备厂商可进一步开发血糖+酮体双指标监测应用。

　　(2)分级功耗管理，灵活适配电池方案

　　自动掉电机制：NSA1080采用自动状态机流转，在非测量间歇期，硬件上可单独动态关断TIA、ADC、基准源等高功耗模块，减少间歇期不必要的耗电。

　　滑动平均滤波：NSA1080硬件内置滑动平均算法，保持高输出数据率(ODR)的同时显著降低ADC的实际唤醒次数，MCU拥有更多休眠时间。

　　拓宽电池方案选择：NSA1080支持2～3.3 V电池直接供电，也支持1.2～1.8 V低压供电，便于研发团队结合贴片尺寸、电池容量和续航目标，选择合适的供电方案。

　　(3)出厂标定+片上温度传感，简化系统测试与电路设计

　　出厂标定，即插即用。NSA1080在出厂测试中完成增益标定，增益误差控制在±0.1%以内，客户端不再需要在测试产线上架设多点精密电流源进行逐片系统标定，显著提升生产线直通率，降低测试硬件折旧成本。

　　芯片还内置温度传感器，在5～45°C范围内测温精度为±0.5°C，无需片外挂载分立温度传感器即可完成电化学反应的温漂算法补偿，简化电路和物料配置。

　　NSA1080 采用 WLCSP-25 封装，本体尺寸仅 1.96 mm × 1.96 mm，适合空间受限的贴片设备布局。该封装选用遮光材质，能够降低环境光对芯片内部电路的干扰，产线无需增加黑胶涂覆工序。同时可提供定制化小尺寸 QFN 封装供选型。

　　(4)小尺寸遮光封装，适配贴片紧凑设计

　　NSA1080 采用 WLCSP-25 封装，本体尺寸仅 1.96 mm × 1.96 mm，适合空间受限的贴片设备布局。该封装选用遮光材质，能够降低环境光对芯片内部电路的干扰，产线无需增加黑胶涂覆工序。同时可提供定制化小尺寸 QFN 封装供选型。