07.11.2024 78

MAX30003 BioPotentiaalinen AFE -opas: Piirianalyysi, PIN -koonkokoonpano, tiedot ja AD8232 Vertailu

Pudottava tekniikka on muuttanut kuinka lähestymme terveyden seurantaa, yhdistämällä saumattomasti mukavuuden kliinisen luokan toiminnallisuuteen.Tämän kehityksen hallitseva on Max30003, hienostunut biopotentiaalinen analoginen etuosasto, joka on räätälöity puettaville ja terveydenhuollon seurantalaitteille.Se on suunniteltu energiatehokkuuteen ja tarkkuuteen ja mahdollistaa tarkan elektrokardiogrammin (ECG) lukemat ja terveystiedot, mikä tekee siitä suositun valinnan.Tässä artikkelissa kaivaamme MAX30003: n edistyneitä ominaisuuksia sen vähäisestä virrankulutuksesta ja melunmuodostusominaisuuksista joustavaan suunnitteluun, joka tukee monipuolisia terveydenhuollon valvonnasovelluksia tutkimalla, miten se edistää luotettavaa, jatkuvaa potilaan hoitoa ja kunto-seurantaa.

Luettelo

Yleiskatsaus Max30003: sta

Se Max30003 on monipuolinen biopotentiaalinen analoginen etuosan pää, joka on ihanteellinen puettavalle tekniikalle, joka kohdistuu sekä kliinisiin että kunto-sovelluksiin.Suunniteltu virran tehokkuuteen, se tukee pitkittynyttä akun käyttöikää ja tarjoaa luotettavan sykettä ja EKG: n seurantaa.Yhdellä biopotentiaalikanavalla MAX30003 mittaa tehokkaasti EKG: tä ja sykettä, mikä tekee siitä sopivan monenlaiseen terveyden seurantatarpeisiin.Tämä pienitehoinen ominaisuus ulottuu erittäin pienen tehon valmiustilaan, joten se on ihanteellinen laitteille, jotka vaativat jatkuvaa seurantaa pitkien kestojen aikana ilman usein lataamista.

Laite sisältää sähköstaattisen purkautumisen (ESD) suojauksen ja sähkömagneettiset häiriöt (EMI) suodattavan luotettavuuden parantamiseksi monipuolisissa olosuhteissa.Nämä suojatoimenpiteet ovat hyödyllisiä laitteille, jotka ovat usein alttiina sähköisille häiriöille, jotka voivat muuten vaarantaa tietojen eheyden.Käsittelemällä näitä kysymyksiä MAX30003 varmistaa tarkan datan ja laitteen joustavuuden, joka on luotettavan seurannan perusta sekä kliinisissä että kuntoympäristöissä.Tämä vankka suoja tukee johdonmukaista suorituskykyä, joka täyttää pitkäaikaisten, luotettavien puettavien laitteiden vaatimukset.

Lisäominaisuudet, kuten sisäinen lyijypoikkeama ja automaattinen lyijytunnistus, parantavat edelleen MAX30003: n käytettävyyttä.Suuret syöttöimpedanssit, matala kohina ja muokattavissa olevat vahvistusasetukset laite on mukautettava erilaisiin signaalin intensiteetteihin varmistaen tarkkuuden sovellusten välillä.Sen integroidut alhaisen läpäisy- ja huippuluokan suodattimet parantavat signaalin selkeyttä, kun taas korkearesoluutioisella ADC: llä on vaarallinen rooli tarkkojen mittausten keräämisessä, dynaaminen yksityiskohtaisen terveystietoanalyysin kannalta.

Nastakokoonpano

Pinanumero	Nimeä	Kuvaus
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Sisäisesti kytketty.Yhdistä AGND: hen.
3, 8, 28	Agnd	Analoginen voima ja vertailuhenkilö.Yhdistä Painettu piirilevy maadoitustaso.
6	EKGP	EKG -positiivinen syöttö
7	EKGN	EKG -negatiivinen tulo
9	Kappi	Analoginen huippuluokan suodatintulo.Kytke 1μF X7R CAPP: n ja CAPN: n välinen kondensaattori (CHPF) 0,5 Hz: n ylipäästövasteen muodostamiseksi EKG -kanava.
10	Capn	Analoginen huippuluokan suodatintulo.Kytke 1μF X7R CAPP: n ja CAPN: n välinen kondensaattori (CHPF) 0,5 Hz: n ylipäästövasteen muodostamiseksi EKG -kanava.
11	CPLL	PLL -silmukan suodatintulo.Kytke 1NF COG -korkki CPLL: n välillä ja agnd.
12	Dgnd	Digitaalinen maa sekä digitaalisille ytimille että I/O -pad -ohjaimille. Suositellaan yhteyden muodostamiseen AGND -tasoon.
13	DVDD	Digitaalinen ydinsyöttöjännite.Yhdistä AVDD: hen.
14	Fclk	Ulkoinen 32,768KHz -kello, joka hallitsee näytteenottoa Sisäiset sigma-delta-muuntimet ja desimaattori.
15	CSB	Aktiivinen matala siru-valintatulo.Mahdollistaa sarjan rajapinta.
16	Sclk	Sarjakellotulo.Kellotiedot sarjasta ja ulos rajapinta, kun CSB on alhainen.
17	SDI	Sarjatietojen syöttö.SDI otetaan näytteitä laitteessa SCLK: n nouseva reuna, kun CSB on alhainen.
18	Sdo	Sarjadatan lähtö.SDO muuttaa tilaa putoamisessa SCLK: n reuna, kun CSB on matala.SDO on kolme ilmoitettua, kun CSB on korkea.
19	OVDD	Logiikan rajapinnan syöttöjännite
20	Int2b	Keskeyttää 2 lähtö.INT2B on aktiivisen matalan tilan lähtö. Sitä voidaan käyttää ulkoisen laitteen keskeyttämiseen.
21	Intb	Keskeytä lähtö.INTB on aktiivinen matala tila.Se voidaan käyttää ulkoisen laitteen keskeyttämiseen.
22	Avdd	Analoginen ydinsyöttöjännite.Yhdistä DVDD: hen.
23	Vref	ADC -referenssipuskurin lähtö.Kytke 10 μF X5R -keraaminen Kondensaattori VREF: n ja AGND: n välillä.
25	Riski	Yhteisen tilan puskurin lähtö.Kytke 10 μF X5R -keraaminen Kondensaattori VCM: n ja AGND: n välillä.
27	VBG	Kaistalevy melusuodattimen lähtö.Kytke 1,0 μF X7R -keraaminen Kondensaattori VBG: n ja AGND: n välillä.
EP	-	Paljaat meloa.Yhdistä AGND: hen.

CAD -mallit

Symbolit

Jalanjäljet

3D -mallit

Piirteet

Ominaisuus	Kuvaus
Kliinisen luokan EKG AFE	Korkearesoluutioinen datamuuntin, jonka tehokas 15,5 bittiä resoluutio ja 5 µV P-P-melu
Parannettu reaalimaailman CMRR	Parantunut kuiva aloituskyky täysin erilaisella Syöttörakenne ja CMRR> 100 dB
Korkean tuloimpedanssi	Korkea impedanssi> 500 MΩ matalalle yhteiselle differenssille moodin muuntaminen
Signaalin vähimmäisvaimennus	Vähentää signaalin menetystä syöttöön kuivien aloitusten aikana korkea elektrodiimpedanssi
Korkea tasavirtasarja -alue	± 650 mV (tyypillinen 1,8 V: llä), yhteensopiva erilaisten kanssa elektrodit
Korkea vaihtovirta -dynaaminen alue	65 mV P-P, estää AFE-kylläisyyden liikkeestä tai suorasta elektrodi osuu
Pidempi akun käyttöikä	Kuluttaa vain 85 µW 1,1 V: n voimanjännitteellä
LEADS-keskeytysominaisuus	Antaa mikrokontrollerille pysyä syvässä lepotilassa Voimassa oleva lyijyolosuhde havaitaan
Lyijy havaitsee virran	Alhainen virta 0,7 µa (tyypillinen)
Sisäänrakennettu sykkeen havaitseminen	HR: n HR -havaitseminen keskeytysominaisuuksella, vähentämällä mikrokontrollerin prosessointikuorma
Vahva R-R-havaitseminen	Tehokas korkean liikkeen ympäristöissä, joilla on erittäin pieni voima kulutus
Konfiguroitavat keskeytykset	Mahdollistaa mikrokontrollerin herätyksen jokaisessa sykkeen, Järjestelmävoiman vähentäminen
Korkea tarkkuus	Mahdollistaa fysiologisen datan poiminnan
32-sana FIFO-puskuri	Tukee mikrokontrollerin heräämistä 256 ms: n jokaisella EKG -hankinta
Nopea SPI-rajapinta	Helpottaa nopean tiedonsiirtoa
Alhainen sammutusvirta	Kuluttaa vain 0,5 µa (tyypillinen) sammutustilassa

Tekninen eritelmä

Tässä on integroidun maximin tekninen eritelmätaulukko MAX30003CTI+.

Tyyppi	Parametri
Tehtaan läpimenoaika	9 viikkoa
Asennustyyppi	Pintakori
Paketti / kotelo	28-WFQFN-paljaat tyyny
Pintakori	KYLLÄ
Nastat	28
Pakkaus	Tarjotin
Julkaistu	2016
JESD-609-koodi	E3
Pbfree -koodi	Kyllä
Osien tila	Aktiivinen
Kosteuden herkkyystaso (MSL)	1 (rajoittamaton)
Päätteiden lukumäärä	28
Tyyppi	EKG -etupää
Terminaalipinta	Matta tina (SN)
Max -käyttölämpötila	70 ° C
Min käyttölämpötila	0 ° C
Sovellukset	Sykkeen seuranta
HTS -koodi	8542.39.00.01
Terminaalin sijainti	Neli
Terminaalimuoto	Ei lyijyä
Huippukäyttölämpötila (CEL)	260
Toimintojen lukumäärä	1
Toimitusjännite	1,8 V
Päätepiste	0,5 mm
Aika@Peak Reflow -lämpötila-max (t)	Ei määritelty
Perusosanumero	Max30003
Lämpötila -aste	Kaupallinen
Enimmäisjännite	2V
Min -syöttöjännite	1,2 V
Pituus	5 mm
Korkeus (max)	0,8 mm
Leveys	5 mm
Saavuttaa SVHC: n	Ei svhc
ROHS -tila	ROHS3 -yhteensopiva

Vertailun osat

Osanumero	Valmistaja	Paketti / kotelo	Nastat	Min -syöttöjännite	Toimitusjännite	Enimmäisjännite	ROHS -tila	Asennustyyppi	Huiput palautuslämpötila
MAX30003CTI+	Maxim integroitu	28-WFQFN-paljaat tyyny	28	1,2 V	1,8 V	2 V	ROHS3 -yhteensopiva	Pintakori	260
TLV320AIC23BIPWR	Texas Instruments	28-WFQFN-paljaat tyyny	28	1,5 V	3,3 V	3.6 V	ROHS3 -yhteensopiva	Pintakori	260
TLV320AIC23BIRHD	Texas Instruments	28-TSSOP (0,173, 4,4 mm)	28	1,42 V	-	3.6 V	ROHS3 -yhteensopiva	Pintakori	260
SSM2603CPZ-REEL7	Analog Devices Inc.	28-vfqfn paljaat tyyny	28	1,42 V	-	3.6 V	ROHS3 -yhteensopiva	Pintakori	260
TLV320AIC23BRHDR	Texas Instruments	28-vfqfn paljaat tyyny	28	1,42 V	-	3.6 V	ROHS3 -yhteensopiva	Pintakori	260

Toiminnallinen lohkokaavio

Max30003 piirin integraatio

EKG -järjestelmissä ihoon kiinnitetyt elektrodit havaitsevat sydämen hienovaraisesta sähköaktiivisuudesta peräisin olevat potentiaaliset erot.MAX30003 hyödyntää omaa biopotentiaalikanavaa näiden signaalien sieppaamiseksi.Lukuisten MAX30003-yksiköiden strategisen integroinnin kautta rinnakkain, useiden johtimien kokoonpanoihin, kuten 3-johdon Holter-näyttöön, voidaan muotoilla.Tyypillisesti tämä järjestely edellyttää kahden yksikön käyttöä hyödyntämällä signaalinkäsittelyä kolmannen johdon saamiseksi.

3-LEACH HOLTER Monitor max30003: lla

MAX30003 on taitava tukemaan 3-johdon Holter-näytön arkkitehtuuria.Wilsonin keskusterminaali (WCT) on avainkomponentti tässä mallissa, keskiarvojen potentiaalit kolmesta strategisesti sijoitetusta elektrodista ja auttaen melun minimointiin.Laite on suunniteltu hallitsemaan taitavasti yleisten lähteiden häiriöitä, kuten sähkölinjoja, varmistaen koskemattoman signaalin uuttamisen melun ilman.

Sovelluksissa harkiten arkkitehtuuri 3-johtava järjestelmä, jolla on tarkka elektrodin sijoittelu, voi huomattavasti nostaa diagnostista prosessia tarjoamalla laajemman kuvan sydämen dynamiikasta.Tutkimukset osoittavat, että tukeva 3-johdon kokoonpano tarjoaa luotettavan jatkuvan seurannan.Tällainen järjestelmä on edullinen rytmihäiriöiden oikea -aikaisessa havaitsemisessa.

Melu ja yhteisen tilan häiriöt

EKG-signaalin laatu haastetaan usein ulkoinen melu, joka johtuu linjahäiriöistä, liikkeeseen liittyvistä esineistä ja lihasten supistuksista.MAX30003 integroi huippuluokan suodatusmenetelmät näiden häiriöiden torjumiseksi.Sen korkea yhteisen moodin hyljintäsuhde (CMRR) ja edistyneen differentiaalitulon piiri hillitsee merkittävästi yhteisen moodin kohinaa, mikä nostaa signaalin eheyttä.Ylimääräisen elektrodin hyödyntäminen aktiiviseen melunvaimennukseen puhdistaa edelleen siepatun signaalin.

Kokemukset korostavat, että johdonmukaisten signaalin laatuhyötyjen ylläpitäminen suuresti strategisesta elektrodin sijoittamisesta ja suositeltujen käytäntöjen noudattamisesta, kuten elektrodien ja ihon välisen kiinteän kosketuksen varmistaminen ja suhteellisen hiljaisuuden neuvonnan EKG -tallenteiden aikana.Nämä toimenpiteet ovat tehokkaita vähentämään vääristymiä ja esineitä.

Kehon potentiaalinen hallinta

Kannettavissa EKG -kokoonpanoissa tarkat lukemat tarvitaan kehon potentiaalin tehokas hallinta.MAX30003 ottaa käyttöön omistetun oikean jalan (RL) elektrodin kehon potentiaalin vakauttamiseksi, sähköisen siirtymisen estämiseksi ja vahvistimien varmistamiseksi, jotka toimivat optimaalisella alueella.Konfiguraatioissa, joissa ei ole RL -elektrodia, kehon potentiaalin hallintaa voidaan helpottaa käyttämällä ohjelmoitavia lyijypoikkeamia.

Kehon potentiaalin tehokas hallinta voi vaikuttaa huomattavasti mittaustarkkuuteen.Palautelasilmien sisällyttäminen ja mukautuvien algoritmien upottaminen kehon potentiaalin dynaamiseen hallintaan on toteuttamiskelpoinen lähestymistapa tarkempien ja johdonmukaisempien lukemien saamiseksi, etenkin erilaisissa fysiologisissa ja ympäristöympäristöissä.

Tyypillinen sovelluskaavio

Käytä tapauspiiri

Vertaamalla MAX30003- ja AD8232 -eritelmiä

Määrite	Max30003	AD8232
Perustuotteenumero	Max30003	AD8232
Luokka	Integroidut piirit (ICS) erikoistuneet IC: t	Kehityslautakunnat, sarjat, ohjelmoijien arviointi ja Esittelytaulut ja sarjat
Valmistaja	Maxim integroitu	Analog Devices Inc.
Sarja	-	-
Paketti	Tarjotin	Laatikko
Osien tila	Aktiivinen	Aktiivinen
Tyyppi	EKG -etupää	Rajapinta

Suosittu käyttö MAX30003 EKG -anturille

MAX30003 on pääosin hyvin sopiva erilaisiin sovelluksiin, etenkin terveydenhuollon seurannassa, kunto-seurannassa ja biohoitoon.Näiden alueiden tutkiminen korostaa niiden konkreettisia vaikutuksia ja etuja jokapäiväisessä käytössä.

Yksilehden tapahtumavalvojat rytmihäiriöiden tarkkailemiseksi

Rytmihäiriöiden havainnoinnin maailmassa laitteet, joissa on MAX30003 -siru, erottuvat kyvystään havaita ja seurata epäsäännöllisiä sydämen rytmejä.Kun kykynsä tunnistaa poikkeavuudet varhain ja tarkasti, nämä näytöt ovat dynaaminen työkalu oikea -aikaiseen lääketieteelliseen vasteeseen.Monet nykyaikaiset terveydenhuollon laitteet sisältävät tapahtumavalvojat jatkuvan sydämen rytmin seurannan saavuttamiseksi.He käyttävät hienostuneita algoritmeja havaitakseen pieniä väärinkäytöksiä vakavammasta olosuhteista, mikä vahvistaa potilaan hoitoa.

Langattomat laastarit potilaiden etävalvontaan

Max30003: ta sisältävien langattomien laastarien tulo on potilaan etävalvonta.Nämä laitteet mahdollistavat keskeytymättömän EKG -tiedon jakamisen, mikä antaa sinulle mahdollisuuden valvoa sydämen terveyttä etäyhteyden kautta.Teknologia osoittautuu sinulle edulliseksi, mikä tarjoaa vähentyneiden sairaalavierailujen mukavuuden.Näiden laastarien luotettavuus ja tarkkuus varmistavat, että terveydenhuoltopäätökset tehdään nopeasti ja oivalluksella.

Fitness Trackers -sykkeen näytöt rintanauhoilla

Kuntopiireissä käytetään laajasti sydämen näytöksiä, jotka sisältävät MAX30003: ta.Nämä instrumentit tarjoavat tarkkoja sykkeenmittareita, auttavat urheilijoita ja kunto -harrastajia koulutusstrategioidensa puhdistamisessa.Tulkittamalla biometrisiä tietoja yksilöt voivat mukauttaa harjoituksiaan kohdennettujen sykevyöhykkeiden saavuttamiseksi, mikä lisää harjoittelujensa tehokkuutta ja turvallisuutta.Näiden monitorien hyödyllisyys ja menestys ovat vakiintuneita eri kuntoympäristöissä.

EKG-pohjainen todentaminen biovalvonnassa

EKG-pohjaisen varmennuksen hyödyntävät biovapoisuusjärjestelmät tarjoavat MAX30003: n huippuluokan sovelluksen.Hyödyntämällä ihmisen sydämen erottuvat sähköiset signaalit, nämä järjestelmät tarjoavat vankan ja luotettavan identiteetin todentamisen muodon.Tämä menetelmä on saamassa pitoa korkean turvallisuuden alueilla, joilla tavanomaiset järjestelmät voivat epäonnistua.EKG -kuvioiden yksilöllinen luonne varmistaa valtavan esteen luvattoman pääsyn suhteen, mikä vahvistaa tietoturvaprotokollia dramaattisesti.

Valmistajan yleiskatsaus

Maxim-integroituna, nyt osa analogisia laitteita, on merkittävä rooli johtavana analogisten ja sekoitetun signaalin ICS: n toimittajana.Tämä integraatio asettaa yrityksen hyödyntämään laajaa teollisuustietoa, mikä mahdollistaa hienostuneiden ja uraauurtavien ratkaisujen kehittämisen.Heidän innovaatioitaan, jotka ovat juurtuneet syvälliseen ymmärrykseen teknologisesta evoluutiosta ja tarpeistasi, ohjaavat sekoitus asiantuntemusta ja markkinoiden intuitiota.

Automaattipallon sisällä Maxim luo ratkaisuja, jotka nostavat ajoneuvojen dynamiikkaa, vahvistavat turvallisuustoimenpiteitä ja parantavat kuljettajan vuorovaikutuksia.Heidän energianhallinnan ICS ovat avainasemassa energian käytön optimoinnissa, varmistaen luotettavuuden jopa haastavien ympäristöjen keskellä.Kohdistamalla edistyksellinen tekniikka tarkan ymmärryksen kanssa autojen vaatimuksista, Maxim myötävaikuttaa aktiivisesti ajotekniikan tulevaisuuteen.

Tietotarvikkeet PDF

TLV320AIC23BIPWR -tiedot:

TLV320AIC23B.PDF

TLV320AIC23BIRHD -tietotarvikkeet:

TLV320AIC23B.PDF

SSM2603CPZ-REEL7 Datamentit:

Ssm2603.pdf

TLV320AIC23BRHDR -tietolähteet:

TLV320AIC23B.PDF