na 2024/11/7 60

MAX30003 BIOPOTISTRACE AFE Guide: Analýza obvodu, konfigurácia PIN, Datashet a AD8232 porovnanie

Nositeľná technológia pretvorila spôsob, akým pristupujeme k monitorovaniu zdravia, a bezproblémovo zlúčíme pohodlie s funkciou klinickej triedy.Dominantným týmto vývojom je MAX30003, sofistikovaný biopotenciálny analógový frontend prispôsobený nositeľným a diaľkovým monitorovaním zdravia.Je navrhnutý pre energetickú účinnosť a presnosť a umožňuje presné hodnoty elektrokardiogramu (EKG) a zdravotných poznatkov, čo z neho robí obľúbenú voľbu.V tomto článku sa kopáme do pokročilých funkcií MAX30003, od jeho nízkej spotreby energie a schopností filtrovania hluku po flexibilný dizajn, ktorý podporuje rôzne aplikácie na monitorovanie zdravotníctva a skúmame, ako prispieva k spoľahlivej a nepretržitej starostlivosti o pacientov a sledovaním fitnes.

Katalóg

Prehľad max30003

Ten Max30003 je všestranný biopotenciálny analógový front-end, ideálny pre nositeľnú technológiu, ktorá sa zameriava na klinické aj fitnes aplikácie.Navrhnutá pre výkonovú účinnosť podporuje predĺženú výdrž batérie a zároveň poskytuje spoľahlivé srdcové frekvencie a monitorovanie EKG.S jediným biopotenciálnym kanálom MAX30003 efektívne meria EKG a srdcový rytmus, vďaka čomu je vhodný pre širokú škálu potrieb monitorovania zdravia.Táto funkcia s nízkym výkonom sa rozširuje na pohotovostný režim s nízkym výkonom, vďaka čomu je ideálny pre zariadenia vyžadujúce nepretržité monitorovanie počas dlhých trvaní bez častého nabíjania.

Zariadenie obsahuje ochranu elektrostatického výboja (ESD) a filtrovanie elektromagnetického interferencie (EMI), aby sa zvýšila spoľahlivosť v rôznych podmienkach.Tieto záruky sú užitočné pre zariadenia často vystavené elektrickým narušeniam, ktoré môžu inak ohroziť integritu údajov.Riešením týchto problémov MAX30003 zaisťuje presné údaje a odolnosť voči zariadeniam, základné pre spoľahlivé monitorovanie v klinickom aj fitnes prostredí.Táto robustná ochrana podporuje konzistentný výkon a spĺňa požiadavky na dlhodobé a spoľahlivé nositeľné zariadenia.

Ďalšie funkcie, ako napríklad vnútorné zaujatosť olova a automatická detekcia olova, ďalej zlepšujú použiteľnosť MAX30003.S vysokou vstupnou impedanciou, nízkym hlukom a prispôsobiteľným nastaveniam zisku je zariadenie prispôsobiteľné rôznym intenzitám signálu, čím sa zaisťuje presnosť naprieč aplikáciami.Jeho integrované filtre s nízkym priepustným a vysoko priechodovým filtrom zvyšujú čistotu signálu, zatiaľ čo ADC s vysokým rozlíšením hrá nebezpečnú úlohu pri zhromažďovaní presných meraní, dynamiky pre podrobnú analýzu údajov o zdraví.

Konfigurácia PIN

Číslo kolíka	Názov kolíka	Opis
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Interne pripojené.Pripojte sa k Agnd.
3, 8, 28	Agnd	Analógový výkon a referenčná zem.Pripojte sa do Zemná rovina tlačeného obvodu.
6	EKGP	EKG pozitívny vstup
7	Na ekgn	EKG Negatívny vstup
9	Capp	Analógový vstup filtra s vysokým priechodom.Pripojte 1 μf x7r Kondenzátor (CHPF) medzi CAPP a CAPN za vzniku 0,5 Hz vysokej priepustnosti v Kanál EKG.
10	Capn	Analógový vstup filtra s vysokým priechodom.Pripojte 1 μf x7r Kondenzátor (CHPF) medzi CAPP a CAPN za vzniku 0,5 Hz vysokej priepustnosti v Kanál EKG.
11	Cpll	Vstup filtra PLL Loop.Pripojte 1NF COG Cap medzi CPLL a agnd.
12	Dgnd	Digitálna pôda pre ovládače digitálneho jadra aj I/O podložky. Odporúča sa pripojiť k rovine AGND.
13	DVDD	Digitálne napájacie napätie jadra.Pripojte sa k AVDD.
14	Fclk	Vonkajšie hodiny 32,768 kHz, ktoré riadia odber vzoriek Interné prevodníky Sigma-delta a decimátor.
15	CSB	Vstup aktívneho nízkych čipov.Umožňuje sériu Rozhranie.
16	Zavrieť	Vstup sériových hodín.Hodiny údajov do a zo sérií Rozhranie, keď je CSB nízky.
17	SDI	Vstup sériových údajov.SDI sa odoberá vzorky do zariadenia na Stúpajúci okraj SCLK, keď je CSB nízky.
18	SDO	Výstup sériových údajov.SDO zmení stav pri páde okraj SCLK, keď je CSB nízky.SDO je tri stanovené, keď je CSB vysoký.
19	Ovdd	Napájacie napätie logického rozhrania
20	Int2b	Prerušenie 2 výstup.Int2b je výstup stavu aktívneho nízkych. Môže sa použiť na prerušenie externého zariadenia.
21	Intb	Výstup prerušenia.INTB je aktívny výstup s nízkym stavom.To Môže sa použiť na prerušenie externého zariadenia.
22	Avdd	Analógové napájacie napätie jadra.Pripojte sa k DVDD.
23	Vref	Výstup referenčného vyrovnávacej pamäte ADC.Pripojte keramiku 10 μf X5R Kondenzátor medzi VREF a AGND.
25	Vcm	Výstupný nárazník spoločného režimu.Pripojte keramiku 10 μf X5R Kondenzátor medzi VCM a AGND.
27	Vbg	Výstup Filter Bandgap.Pripojte keramiku 1,0 μF X7R Kondenzátor medzi VBG a Agnd.
EP	-	Exponované pádlo.Pripojte sa k Agnd.

Modely

Symboly

Stopa

3D modely

Funkcie

Funkcia	Opis
Klinický EKG AFE	Prevodník údajov s vysokým rozlíšením s účinným 15,5 bitov rozlíšenie a 5 µV P-P hluk
Vylepšené CMRR v reálnom svete	Vylepšená schopnosť suchého štartu s úplne diferenciálnym Vstupná štruktúra a CMRR> 100 dB
Vysoká vstupná impedancia	Vysoká impedancia> 500 MΩ pre nízku bežnú diferenciáciu konverzia
Minimálny útlm signálu	Znižuje stratu signálu pri vstupe počas suchých štartov v dôsledku impedancia s vysokou elektródou
Vysoký rozsah posunu DC	± 650 mV (typické pri 1,8 V), kompatibilné s rôznymi elektróda
Vysoký ac dynamický rozsah	65 mV p-p, zabraňuje saturácii AFE v pohybe alebo priamom hity elektród
Dlhšia výdrž batérie	Spotrebuje iba 85 µW pri 1,1 V napájacie napätie
Funkcia prerušenia vedenia	Umožňuje mikrokontroléru zostať v hlbokom režime spánku až do Zistí sa platná podmienka olovo
Vedúci detekcia prúd	Nízky prúd 0,7 µA (typický)
Vstavaná detekcia srdcovej frekvencie	Na palube detekcie HR s funkciou prerušenia, znižovanie zaťaženie spracovania mikrokontrolérov
Robustná detekcia R-R	Účinné vo vysokom pohybe s veľmi nízkym výkonom spotreba
Konfigurovateľné prerušenia	Umožňuje mikrokontrolérové ​​prebudenie pri každom srdcovom rytme, Zníženie systému systému
Vysoká presnosť	Umožňuje extrakciu viac fyziologických údajov
32-slovný fifo vyrovnávací pamäť	Podporuje prebudenie mikrokontroléru každých 256 ms s plným Získanie EKG
Vysokorýchlostné rozhranie SPI	Uľahčuje rýchly prenos údajov
Nízko vypínanie prúdu	Spotrebuje iba 0,5 µA (typické) v režime vypnutia

Technická špecifikácia

Tu je tabuľka technických špecifikácií pre maximálnu integrovanú Max30003cti+.

Typ	Parameter
Dodací čas továrne	9 týždňov
Montáž	Povrchová montáž
Balenie	28-WFQFN exponovaná podložka
Povrchová montáž	Áno
Počet kolíkov	28
Balenie	Podnos
Uverejnený	2016
Kód JESD-609	e3
Kód PBFREE	Áno
Stav	Aktívny
Úroveň citlivosti vlhkosti (MSL)	1 (neobmedzený)
Počet ukončení	28
Typ	Predný koniec EKG
Terminál	Matte Tin (SN)
Maximálna prevádzková teplota	70 ° C
Prevádzková teplota	0 ° C
Žiadosti	Monitorovanie srdcovej frekvencie
HTS	8542.39.00.01
Koncová poloha	Štvorkoliek
Koncová forma	Bez vedenia
Vrcholová teplota reflow (CEL)	260
Počet funkcií	1
Napájacie napätie	1,8 V
Koncová výška	0,5 mm
Čas@pík reflow-max-max (meradlá)	Nezadaný
Základné číslo dielu	Max30003
Teplota	Obchodný
Maximálne napájacie napätie	2V
Minimálne napätie	1,2V
Dĺžka	5 mm
Výška sedadla (max)	0,8 mm
Šírka	5 mm
Dosiahnuť SVHC	Žiadny SVHC
Status Rohs	ROHS3 kompatibilný

Diely na porovnanie

Číslo dielu	Výrobca	Balenie	Počet kolíkov	Minimálne napätie	Napájacie napätie	Maximálne napájacie napätie	Status Rohs	Montáž	Vysoká teplota
Max30003cti+	Maximálny integrovaný	28-WFQFN exponovaná podložka	28	1,2 V	1,8 V	2 v	ROHS3 kompatibilný	Povrchová montáž	260
TLV320AIC23BIPWR	Nástroje Texas	28-WFQFN exponovaná podložka	28	1,5 V	3,3 V	3,6 V	ROHS3 kompatibilný	Povrchová montáž	260
Tlv320aic23birhd	Nástroje Texas	28-tssop (0,173, 4,4 mm)	28	1,42 V	-	3,6 V	ROHS3 kompatibilný	Povrchová montáž	260
SSM2603CPZ-Reel7	Analog Devices Inc.	28-VFQFN exponovaná podložka	28	1,42 V	-	3,6 V	ROHS3 kompatibilný	Povrchová montáž	260
TLV320AIC23BRHDR	Nástroje Texas	28-VFQFN exponovaná podložka	28	1,42 V	-	3,6 V	ROHS3 kompatibilný	Povrchová montáž	260

Funkčný blokový diagram

Integrácia obvodov Max30003

V systémoch EKG elektródy pripevnené k pokožke detekujú potenciálne rozdiely pochádzajúce z jemnej elektrickej aktivity srdca.MAX30003 využíva vyhradený biopotenciálny kanál na zachytenie týchto signálov.Prostredníctvom strategickej integrácie mnohých jednotiek MAX30003 paralelne je možné vypracovať viac vedúce konfigurácie, ako napríklad konfigurácie, ako sú napríklad v trojrozmernom monitore Holter.Toto usporiadanie zvyčajne vyžaduje použitie dvoch jednotiek, ktoré využívajú spracovanie signálu na odvodenie tretieho vedenia.

Monitor 3-voilného Holtera s max30003

MAX30003 je adept pri podpore architektúry 3-šírky Monitora Holter.Centrálny terminál Wilson (WCT) je kľúčovou súčasťou tohto návrhu, spriemerovanie potenciálov z troch strategicky umiestnených elektród a pomáha pri minimalizácii hluku.Zariadenie je skonštruované tak, aby adepticky riadili rušenie z bežných zdrojov, ako sú elektrické vedenia, čím zabezpečuje extrakciu nedotknutého signálu bez hluku.

V aplikáciách môže premyslene architektný 3-vedený systém s presným umiestnením elektród podstatne zvýšiť diagnostický proces ponúkaním širšieho pohľadu na dynamiku srdca.Výskum naznačuje, že robustná 3-vedená konfigurácia poskytuje spoľahlivé kontinuálne monitorovanie.Takýto systém je výhodný pre včasnú detekciu arytmie.

Zásah

Kvalita signálu EKG je často spochybnená vonkajším šumom, ktorý pramení z rušenia čiary, artefaktov súvisiacich s pohybom a svalové kontrakcie.MAX30003 integruje metodiky špičkového filtrovania, aby pôsobili proti týmto poruchám.Jeho vysoký pomer odmietnutia spoločného režimu (CMRR) a pokročilé diferenciálne vstupné obvody významne obmedzujú šum spoločného režimu, čím zvyšujú integritu signálu.Využívanie ďalšej elektródy na aktívne zrušenie hluku ďalej čistí zachytený signál.

Skúsenosti zdôrazňujú, že udržanie konzistentnej kvality signálu veľmi prospieva strategickým umiestnením elektród a dodržiavaním odporúčaných postupov, ako je zabezpečenie pevného kontaktu medzi elektródami a pokožkou a odporúčanie relatívneho pokoja počas záznamov EKG.Tieto opatrenia sú účinné pri znižovaní deformácií a artefaktov.

Riadenie potenciálu tela

V prenosných konfiguráciách EKG sa na dosiahnutie presných čítaní vyžaduje efektívne riadenie telesného potenciálu.MAX30003 prijíma vyhradenú elektródu pravej nohy (RL) na stabilizáciu telesného potenciálu, zabraňuje elektrickému posunu a zabezpečuje fungovanie zosilňovačov v rámci ich optimálneho rozsahu.V konfiguráciách, ktoré chýba elektróda RL, môže byť riadenie telesného potenciálu uľahčené použitím programovateľných odporov s predpätím olova.

Efektívne riadenie telesného potenciálu môže výrazne ovplyvniť presnosť merania.Začlenenie slučiek spätnej väzby a vkladanie adaptívnych algoritmov na dynamické riadenie telesného potenciálu je životaschopným prístupom k získaniu presnejších a konzistentnejších čítaní, najmä v rôznych fyziologických a environmentálnych nastaveniach.

Typická schematická aplikácia

Obvod použitia

Porovnanie špecifikácií MAX30003 a AD8232

Atribút	Max30003	AD8232
Základné číslo produktu	Max30003	AD8232
Kategória	Integrované obvody (ICS) Špecializované ICS	Vývojové rady, súpravy, hodnotenie programátorov a Demonštračné dosky a súpravy
Výrobca	Maximálny integrovaný	Analog Devices Inc.
Séria	-	-
Balík	Podnos	Škatuľa
Stav	Aktívny	Aktívny
Typ	Predný koniec EKG	Rozhranie

Populárne použitia pre senzor EKG MAX30003

MAX30003 je vhodný hlavne pre rôzne aplikácie, najmä v oblasti monitorovania zdravia, sledovania fitness a biologickej autentifikácie.Preskúmanie týchto domén zdôrazňuje ich hmatateľný vplyv a výhody pri každodennom používaní.

Monitory jednej udalosti na pozorovanie arytmie

Vo svete pozorovania arytmie vyniká zariadenia s čipom MAX30003 pre svoju schopnosť detegovať a monitorovať nepravidelné srdcové rytmy.So schopnosťou identifikovať anomálie včas a presne sú tieto monitory dynamickým nástrojom na včasnú lekársku reakciu.Rozsah moderných zdravotníckych zariadení zahŕňa monitory udalostí pre nepretržité sledovanie rytmu srdca.Používajú sofistikované algoritmy na rozlíšenie menších nezrovnalostí z závažnejších stavov, čím posilňujú starostlivosť o pacientov.

Bezdrôtové záplaty na diaľkové monitorovanie pacientov

Príchod bezdrôtových záplat zahŕňajúcich MAX30003 transformuje dozor s vzdialenými pacientmi.Tieto zariadenia umožňujú nepretržité zdieľanie údajov EKG, čo vás oprávňuje dohliadať na diaľkové zdravie srdca.Táto technológia sa pre vás ukázala ako výhodná a ponúka pohodlie znížených návštev v nemocnici.Spoľahlivosť a presnosť Tieto záplaty zabezpečujú, aby sa rozhodnutia o zdravotnej starostlivosti prijímali okamžite a s vhľadom.

Fitness Trackers Monitory srdcovej frekvencie v hrudných pásmach

Vo fitness kruhoch sa do značnej miery využívajú hrudné pásy s monitormi srdcovej frekvencie, ktoré zahŕňajú MAX30003.Tieto nástroje dodávajú presné metriky srdcovej frekvencie, pomáhajú športovcom a oddanom fitness pri zdokonaľovaní svojich výcvikových stratégií.Interpretáciou biometrických údajov môžu jednotlivci prispôsobiť svoje cvičenia tak, aby dosiahli cielené zóny srdcovej frekvencie, čím sa zvýši účinnosť a bezpečnosť svojich tréningov.Užitočnosť a úspech týchto monitorov sú dobre zavedené v rôznych fitnes prostrediach.

Overenie založené na EKG v systémoch bio-autentifikácie

Bio-autentifikačné systémy využívajúce overovanie založené na EKG ponúkajú špičkovú aplikáciu MAX30003.Tým, že tieto systémy využívajú výrazné elektrické signály srdca človeka, poskytujú robustnú a dôveryhodnú formu overovania identity.Táto metóda získava trakciu v oblastiach s vysokou bezpečnosťou, kde konvenčné systémy môžu zlyhať.Individualizovaná povaha vzorov EKG zaisťuje impozantnú bariéru proti neoprávnenému prístupu a dramaticky posilňuje bezpečnostné protokoly.

Prehľad výrobcu

Maxim integrovaný, teraz súčasť analógových zariadení, má významnú úlohu popredného poskytovateľa analógových a zmiešaných signálnych ICS.Táto integrácia umiestňuje spoločnosť na využitie rozsiahlych znalostí v odbore, čo umožňuje rozvoj sofistikovaných a priekopníckych riešení.Ich inovácie, ktoré sú zakorenené v hlbokom porozumení technologického vývoja a vašich potrieb, sa riadia zmesou odborných znalostí a intuície na trhu.

V rámci automobilovej gule Maxim vytvára riešenia, ktoré zvyšujú dynamiku vozidla, posilňujú bezpečnostné opatrenia a zvyšujú interakcie vodiča.Ich ICS riadenie energie je kľúčom k optimalizácii využívania energie a zabezpečuje spoľahlivosť aj uprostred náročného prostredia.Zarovnaním pokročilého inžinierstva s presným porozumením automobilových požiadaviek Maxim aktívne prispieva k budúcnosti technológie jazdy.

Datasheet pdf

TLV320AIC23BIPWR DataShety:

TLV320AIC23B.PDF

TLV320AIC23BIRHD DataShety:

TLV320AIC23B.PDF

SSM2603CPZ-Reel7 DataShety:

SSM2603.pdf

TLV320AIC23BRHDR DataShety:

TLV320AIC23B.PDF