na 2024/11/7 55

MAX30003 Biopotencjalny Przewodnik AFE: Analiza obwodu, konfiguracja PIN, arkusz danych i porównanie AD8232

Technologia noszenia przekształciła sposób, w jaki podchodzimy do monitorowania zdrowia, płynnie łącząc wygodę z funkcjami klasy klinicznej.Dominującą w tej ewolucji jest MAX30003, wyrafinowana biopotencjalna analogowa frontend dostosowana do urządzeń do noszenia i zdalnego monitorowania zdrowia.Jest przeznaczony do efektywności energetycznej i precyzji oraz umożliwia dokładne odczyty elektrokardiogramu (EKG) i spostrzeżenia zdrowotne, co czyni go popularnym wyborem.W tym artykule zagłębiamy się w zaawansowane funkcje MAX30003, od jego niskiego zużycia energii i możliwości filtrowania szumu po elastyczny projekt, który wspiera różnorodne aplikacje monitorowania zdrowia, badając, w jaki sposób przyczynia się do niezawodnej, ciągłej opieki nad pacjentem i śledzenia fitness.

Katalog

Przegląd MAX30003

. MAX30003 jest wszechstronnym biopotencjalnym analogowym front-end, idealnym do technologii noszenia, która jest skierowana zarówno do zastosowań klinicznych, jak i fitness.Zaprojektowany pod kątem wydajności energetycznej obsługuje długotrwałą żywotność baterii, jednocześnie zapewniając niezawodne tętno i monitorowanie EKG.Z jednym kanałem biopotencyjnym MAX30003 skutecznie mierzy EKG i tętno, dzięki czemu nadaje się do szerokiego zakresu potrzeb w zakresie monitorowania zdrowia.Ta funkcja o niskiej mocy rozciąga się na tryb gotowości ultra-niskiej mocy, dzięki czemu idealnie nadaje się do urządzeń wymagających ciągłego monitorowania przez długi czas bez częstego ładowania.

Urządzenie zawiera ochronę elektrostatyczną (ESD) i filtrowanie interferencji elektromagnetycznej (EMI) w celu zwiększenia niezawodności w różnych warunkach.Te zabezpieczenia są przydatne dla urządzeń często narażonych na zaburzenia elektryczne, które w przeciwnym razie mogą zagrozić integralności danych.Rozwiązując te problemy, MAX30003 zapewnia dokładną odporność danych i urządzeń, podstawową do niezawodnego monitorowania zarówno w środowiskach klinicznych, jak i fitness.Ta solidna ochrona wspiera spójną wydajność, spełniając wymagania dotyczące długotrwałego, niezawodnego urządzeń do noszenia.

Dodatkowe funkcje, takie jak wewnętrzne odchylenie ołowiu i automatyczne wykrywanie ołowiu, dodatkowo poprawiają użyteczność MAX30003.Przy wysokiej impedancji wejściowej, niskim szumie i konfigurowalnym ustawieniach wzmocnienia urządzenie można dostosować do różnych intensywności sygnału, zapewniając precyzję w stosunku do aplikacji.Jego zintegrowane filtry dolnoprzepustowe i wysokoprzepustowe zwiększają przejrzystość sygnału, podczas gdy ADC o wysokiej rozdzielczości odgrywa niebezpieczną rolę w gromadzeniu dokładnych pomiarów, dynamicznej dla szczegółowej analizy danych zdrowotnych.

Konfiguracja pinów

Numer pin	Nazwa pin	Opis
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Połączone wewnętrznie.Połącz się z AGND.
3, 8, 28	Agnd	Moc analogowa i podłoże odniesienia.Połączyć się z Wydrukowana płaszczyzna płytki obwodu.
6	ECGP	EKG Pozytywne wejście
7	ECGN	EKG WEJŚCIENIOWE WEJŚCIE
9	Capp	Analogowe wejście filtra o wysokim przejściu.Podłącz 1 μf x7r kondensator (CHPF) między CAPP i CAPN, tworząc odpowiedź o wysokim punkcie 0,5 Hz w Kanał EKG.
10	Capn	Analogowe wejście filtra o wysokim przejściu.Podłącz 1 μf x7r kondensator (CHPF) między CAPP i CAPN, tworząc odpowiedź o wysokim punkcie 0,5 Hz w Kanał EKG.
11	Cpll	Wejście filtra pętli PLL.Podłącz 1NF COG CAP między CPLL i Agnd.
12	DGND	Digital Ground zarówno dla sterowników cyfrowego rdzenia, jak i we/wy. Zalecane do połączenia się z płaszczyzną AGND.
13	DVDD	Cyfrowe napięcie zasilania rdzenia.Połącz się z AVDD.
14	Fclk	Zewnętrzny zegar 32,768 kHz, który kontroluje pobieranie próbek Wewnętrzne konwertery Sigma-Delta i decymator.
15	CSB	Aktywnie niskie wejście do selekcji chipów.Umożliwia serial interfejs.
16	Sclk	Wejście zegara szeregowego.Zgadza dane w serialu i poza interfejs, gdy CSB jest niski.
17	SDI	Wejście danych szeregowych.SDI jest próbkowane do urządzenia na Rosnąca krawędź SCLK, gdy CSB jest niski.
18	SDO	Wyjście danych szeregowych.SDO zmieni stan upadku Krawędź SCLK, gdy CSB jest niski.SDO jest trójstronne, gdy CSB jest wysoka.
19	OVDD	Napięcie zasilania interfejsu logicznego
20	Int2b	Przerwać 2 wyjście.INT2B jest aktywnym wyjściem statusu. Można go użyć do przerwania urządzenia zewnętrznego.
21	Intb	Wyjście przerwania.INTB jest aktywnym wyjściem o niskim statusie.To może być używane do przerwania urządzenia zewnętrznego.
22	Avdd	Napięcie zasilania rdzenia analogowego.Połącz się z DVDD.
23	Vref	Wyjście bufora odniesienia ADC.Podłącz ceramikę 10 μF x5R Kondensator między VREF i AGND.
25	VCM	Wyjście bufora w trybie wspólnym.Podłącz ceramikę 10 μF x5R Kondensator między VCM i AGND.
27	VBG	Wyjście filtra szumu pasma.Podłącz ceramikę 1,0 μF x7R Kondensator między VBG i AGND.
Ep	- -	Odsłonięta wiosło.Połącz się z AGND.

Modele CAD

Symbolika

Ślady

Modele 3D

Cechy

Funkcja	Opis
Kliniczny EKG AFE	Konwerter danych o wysokiej rozdzielczości ze skutecznym 15,5 bitów Rozdzielczość i hałas 5 µV P-P
Ulepszony rzeczywisty CMRR	Zwiększone możliwości startu suchego z całkowicie różnicową Struktura wejściowa i CMRR> 100dB
Wysoka impedancja wejściowa	Wysoka impedancja> 500 MΩ dla niskich wspólnych do różnorodnych Konwersja trybu
Minimalne tłumienie sygnału	Zmniejsza utratę sygnału na wejściu podczas startu suchego z powodu Impedancja wysokiej elektrody
Wysoki zakres przesunięcia prądu stałego	± 650 mV (typowe przy 1,8 V), kompatybilne z różnymi elektrody
Wysoki zakres dynamiczny AC	65 mV P-p, zapobiega nasyceniu AFE lub bezpośrednim Hity elektrody
Dłuższa żywotność baterii	Zużywa tylko 85 µW przy napięciu zasilania 1,1 V
Funkcja przerwania prowadzi	Umożliwia mikrokontroler pozostanie w trybie głębokiego uśpienia aż do Wykryto prawidłowy stan ołowiu
Wykryj prąd ołowiowy	Niski prąd 0,7 µA (typowy)
Wbudowane wykrywanie tętna	Wykrywanie HR z funkcją przerwania, zmniejszenie Obciążenie przetwarzania mikrokontrolera
Solidne wykrywanie R-R	Skuteczne w środowiskach o wysokim ruchu o bardzo niskiej mocy konsumpcja
Konfigurowalne przerwania	Umożliwia pobudkę mikrokontrolera na każdym bicie serca, Zmniejszenie mocy systemu
Wysoka dokładność	Umożliwia ekstrakcję bardziej danych fizjologicznych
32-słowy bufor FIFO	Obsługuje budzenie mikrokontrolera co 256 ms z pełnym Przejęcie EKG
Szybki interfejs SPI	Ułatwia szybkie przesyłanie danych
Niski prąd wyłączania	Zużywa tylko 0,5 µA (typowe) w trybie wyłączania

Specyfikacja techniczna

Oto tabela specyfikacji technicznej dla maksymalnej zintegrowanej MAX30003CTI+.

Typ	Parametr
Czas realizacji fabryki	9 tygodni
Typ montażu	Mocowanie powierzchniowe
Pakiet / obudowa	28-WFQFN PAD
Mocowanie powierzchniowe	TAK
Liczba szpilek	28
Opakowanie	Taca
Opublikowany	2016
Kod JESD-609	E3
Kod PBFree	Tak
Status części	Aktywny
Poziom wrażliwości na wilgoć (MSL)	1 (nieograniczony)
Liczba terminów	28
Typ	EKG Front End
Końcowe wykończenie	Matowa cyna (SN)
Max Temperatura pracy	70 ° C.
Min Temperatura robocza	0 ° C.
Zastosowania	Monitorowanie tętna
Kod HTS	8542.39.00.01
Pozycja końcowa	KWADRAT
Forma końcowa	Brak ołowiu
Temperatura szczytowa (CEL)	260
Liczba funkcji	1
Napięcie zasilania	1,8 V.
Boisko terminala	0,5 mm
Czas@szczytowe temperaturę (y)	Nie określono
Podstawowy numer części	MAX30003
Ocena temperatury	HANDLOWY
Maksymalne napięcie zasilania	2v
Napięcie zasilania min	1,2 V.
Długość	5 mm
Wysokość siedząca (maks.)	0,8 mm
Szerokość	5 mm
Dotrzyj do SVHC	Brak SVHC
Status Rohs	ROHS3 zgodne

Części do porównania

Numer części	Producent	Pakiet / obudowa	Liczba szpilek	Napięcie zasilania min	Napięcie zasilania	Maksymalne napięcie zasilania	Status Rohs	Typ montażu	Temperatura szczytowa
MAX30003CTI+	Maksyma zintegrowana	28-WFQFN PAD	28	1.2 v	1,8 v	2 v	ROHS3 zgodne	Mocowanie powierzchniowe	260
TLV320AIC23BIPWR	Instrumenty Texas	28-WFQFN PAD	28	1,5 v	3.3 v	3.6 v	ROHS3 zgodne	Mocowanie powierzchniowe	260
TLV320AIC23BIRHD	Instrumenty Texas	28-TSSOP (0,173, 4,4 mm)	28	1,42 v	-	3.6 v	ROHS3 zgodne	Mocowanie powierzchniowe	260
SSM2603CPZ-Reel7	Analog Devices Inc.	28-VFQFN PAD	28	1,42 v	-	3.6 v	ROHS3 zgodne	Mocowanie powierzchniowe	260
TLV320AIC23BRHDR	Instrumenty Texas	28-VFQFN PAD	28	1,42 v	-	3.6 v	ROHS3 zgodne	Mocowanie powierzchniowe	260

Funkcjonalny schemat blokowy

Integracja obwodu MAX30003

W systemach EKG elektrody przymocowane do skóry wykrywają różnice potencjalne pochodzące z subtelnej aktywności elektrycznej serca.MAX30003 wykorzystuje dedykowany kanał biopotencjalny do przechwytywania tych sygnałów.Poprzez strategiczną integrację wielu jednostek MAX30003 równolegle można stworzyć konfiguracje wielu wiodących, takich jak te w 3-wiodącym monitor Holter.Zazwyczaj układ ten wymaga użycia dwóch jednostek, wykorzystując przetwarzanie sygnału w celu uzyskania trzeciego leku.

3-wiodący monitor Holtera z MAX30003

MAX30003 jest biegły w wspieraniu architektury 3-wiodącego monitora Holtera.Centralny terminal Wilsona (WCT) jest kluczowym elementem tego projektu, uśrednianie potencjałów z trzech strategicznie umieszczonych elektrod i pomaganie w minimalizacji hałasu.Urządzenie jest opracowane w celu złożenia interferencji ze wspólnych źródeł, takich jak linie elektryczne, zapewniając ekstrakcję nieskazitelnego sygnału pozbawionego szumu.

W aplikacjach starannie archiszywany system 3-wiodący z precyzyjnym umieszczeniem elektrody może znacznie podnieść proces diagnostyczny, oferując szerszy widok dynamiki serca.Badania wskazują, że solidna 3-wiodąca konfiguracja zapewnia niezawodne ciągłe monitorowanie.Taki system jest korzystny dla terminowego wykrywania arytmii.

Zakłócenia szumu i wspólnego w trybie

Jakość sygnału EKG jest często kwestionowana przez hałas zewnętrzny, wynikający z zakłóceń linii, artefaktów związanych z ruchem i skurczami mięśni.MAX30003 integruje najnowocześniejsze metodologie filtrowania, aby przeciwdziałać tym zakłóceniu.Jego wysoki współczynnik odrzucenia w trybie wspólnym (CMRR) i zaawansowany różnicowy obwód wejściowy znacząco ograniczają szum w trybie wspólnym, podnosząc w ten sposób integralność sygnału.Wykorzystanie dodatkowej elektrody do aktywnej anulowania szumu dodatkowo oczyszcza schwytany sygnał.

Doświadczenia podkreślają, że utrzymanie spójnej jakości sygnału przynosi duże korzyści ze strategicznego umieszczania elektrod i przestrzegania zalecanych praktyk, takich jak zapewnienie silnego kontaktu między elektrodami i skórą oraz doradzanie względnemu bezruchu podczas nagrań EKG.Miary te skutecznie zmniejszają zniekształcenia i artefakty.

Zarządzanie potencjałem ciała

W przenośnych konfiguracjach EKG konieczne jest skuteczne zarządzanie potencjałem ciała, aby osiągnąć precyzyjne odczyty.MAX30003 przyjmuje dedykowaną elektrodę prawej nogi (RL) w celu ustabilizowania potencjału ciała, zapobiegając dryfowi elektrycznemu i zapewniając, że wzmacniacze działają w ich optymalnym zakresie.W konfiguracjach pozbawionych elektrody RL zarządzanie potencjałem ciała można ułatwić poprzez zastosowanie programowalnych rezystorów odchylenia ołowiu.

Skuteczne zarządzanie potencjałem ciała może wyraźnie wpłynąć na dokładność pomiaru.Uwzględnienie pętli sprzężenia zwrotnego i osadzanie algorytmów adaptacyjnych w celu dynamicznego zarządzania potencjałem ciała jest realnym podejściem do uzyskiwania dokładniejszych i spójnych odczytów, szczególnie w różnych warunkach fizjologicznych i środowiskowych.

Typowy schemat aplikacji

Obwód użycia

Porównanie specyfikacji MAX30003 i AD8232

Atrybut	MAX30003	AD8232
Podstawowy numer produktu	MAX30003	AD8232
Kategoria	Zintegrowane obwody (ICS) Specjalistyczne ICS	Tablice rozwojowe, zestawy, ocena programistów i Tablice demonstracyjne i zestawy
Producent	Maksyma zintegrowana	Analog Devices Inc.
Szereg	-	-
Pakiet	Taca	Skrzynka
Status części	Aktywny	Aktywny
Typ	EKG Front End	Interfejs

Popularne zastosowania czujnika EKG MAX30003

MAX30003 jest głównie odpowiedni do różnych zastosowań, w szczególności w monitorowaniu zdrowia, śledzeniu fitnessu i bioutentyzacji.Badanie tych domen podkreśla ich namacalny wpływ i zalety w codziennym użyciu.

Monitory zdarzeń jednolitej do obserwacji arytmii

W świecie obserwacji arytmii urządzenia zawierające chip MAX30003 wyróżniają się ich zdolnością do wykrywania i monitorowania nieregularnych rytmów serca.Z zdolnością do wczesnej i precyzyjnej identyfikacji anomalii, monitory te są dynamicznym narzędziem do aktualnej reakcji medycznej.Szereg nowoczesnych urządzeń opieki zdrowotnej zawiera monitory zdarzeń dla ciągłego śledzenia rytmu serca.Stosują wyrafinowane algorytmy, aby rozpoznać niewielkie nieprawidłowości z poważniejszych warunków, co wzmacniając opiekę nad pacjentem.

Łatki bezprzewodowe do zdalnego monitorowania pacjentów

Pojawienie się łatek bezprzewodowych zawierających MAX30003 przekształca zdalny nadzór pacjenta.Urządzenia te umożliwiają nieprzerwane udostępnianie danych EKG, umożliwiając zdalne nadzorowanie zdrowia serca.Technologia okazuje się dla Ciebie korzystna, oferując komfort zmniejszonych wizyt w szpitalu.Niezawodność i precyzja, które te łatki zapewniają, że decyzje dotyczące opieki zdrowotnej są podejmowane niezwłocznie i wgląd.

Monitory tętna na urządzenia akcji fitness w opaskach klatki piersiowej

W kręgach fitness szeroko stosowane są opaski klatki piersiowej z monitorami tętna, które zawierają MAX30003.Instrumenty te zapewniają dokładne wskaźniki tętna, pomagając sportowcom i wielbiciele fitness w udoskonaleniu strategii treningowych.Interpretując dane biometryczne, osoby mogą dostosować swoje ćwiczenia, aby osiągnąć ukierunkowane strefy tętna, zwiększając w ten sposób skuteczność i bezpieczeństwo ich treningów.Użyteczność i sukces tych monitorów są dobrze ustalone w różnych środowiskach fitness.

Weryfikacja oparta na EKG w systemach bioutrencyjnych

Systemy bioutrentu, wykorzystujące weryfikacja oparta na EKG, oferują najnowocześniejsze zastosowanie MAX30003.Wykorzystując charakterystyczne sygnały elektryczne serca, systemy te zapewniają solidną i godną zaufania formę weryfikacji tożsamości.Ta metoda zyskuje przyczepność w obszarach o dużym bezpieczeństwie, w których konwencjonalne systemy mogą zawieść.Zindywidualizowany charakter wzorców EKG zapewnia ogromną barierę przeciwko nieautoryzowanemu dostępowi, co dramatycznie wzmacniają protokoły bezpieczeństwa.

Przegląd producenta

Maxim zintegrowany, obecnie częścią urządzeń analogowych, odgrywa istotną rolę wiodącego dostawcy analogowych i mieszanych sygnałów.Ta integracja pozycjonuje firmę do wykorzystania obszernej wiedzy branżowej, umożliwiając rozwój wyrafinowanych i pionierskich rozwiązań.Korzenie w głębokim zrozumieniu ewolucji technologicznej i twoich potrzeb ich innowacje kierują mieszanką wiedzy specjalistycznej i intuicji rynku.

W sferze motoryzacyjnej Maxim tworzy roztwory podnoszące dynamikę pojazdu, wzmacniają miary bezpieczeństwa i poprawiają interakcje kierowcy.Ich ICS zarządzania energią są kluczem do optymalizacji zużycia energii, zapewniając niezawodność nawet w trudnych środowiskach.Dostosowując zaawansowaną inżynierię z dokładnym zrozumieniem wymagań motoryzacyjnych, maksyma aktywnie przyczynia się do przyszłości technologii jazdy.

Arkusz danych pdf

TLV320AIC23BIPWR DATASHETS:

TLV320AIC23B.PDF

TLV320AIC23BIRHD DATASHETS:

TLV320AIC23B.PDF

SSM2603CPZ-Reel7 Arkuszy danych:

SSM2603.pdf

TLV320AIC23BRHDR DATASHETS:

TLV320AIC23B.PDF