na 2024/11/7 65

Max30003 Vodnik za biopotencialno AFE: analiza vezja, konfiguracija PIN, podatkovni list in AD8232 Primerjava

Nosljiva tehnologija je preoblikovala, kako pristopimo k spremljanju zdravja in brezhibno združujemo udobje s funkcionalnostjo klinične stopnje.Prevladuje to evolucijo je Max30003, prefinjena biopotencialna analogna sprednja stran, prilagojena za nosilce in naprave za daljinsko zdravje.Zasnovan je za energetsko učinkovitost in natančnost ter omogoča natančno odčitke elektrokardiograma (EKG) in vpogled v zdravje, zaradi česar je priljubljena izbira.V tem članku se vgradimo v napredne funkcije Max30003, od njegove nizke porabe energije in filtriranja hrupa do njene prilagodljive zasnove, ki podpira raznolike aplikacije za spremljanje zdravja, in raziskujemo, kako prispeva k zanesljivemu, neprekinjenemu oskrbe pacientov in sledenja fitnesu.

Katalog

Pregled Max30003

The MAX30003 je vsestranski biopotencialni analogni sprednji del, idealen za nosljivo tehnologijo, ki cilja tako na klinično kot fitnes.Zasnovan za učinkovitost energije, podpira dolgotrajno življenjsko dobo baterije, hkrati pa zagotavlja zanesljiv srčni utrip in EKG spremljanje.Max30003 z enim samim biopotencialnim kanalom učinkovito meri EKG in srčni utrip, zaradi česar je primeren za široko paleto potreb spremljanja zdravja.Ta funkcija z nizko močjo sega v način pripravljenosti, ki je zelo nizka moči, zato je idealna za naprave, ki zahtevajo nenehno spremljanje v dolgem trajanju brez pogostega polnjenja.

Naprava vključuje zaščito pred elektrostatičnim praznjenjem (ESD) in filtriranje elektromagnetnih motenj (EMI), da poveča zanesljivost v raznolikih pogojih.Ti zaščitni ukrepi so koristni za naprave, ki so pogosto izpostavljene električnim motnjam, kar sicer lahko ogrozi celovitost podatkov.Z reševanjem teh težav MAX30003 zagotavlja natančne podatke in odpornost naprav, ki so osnovni za zanesljivo spremljanje tako v kliničnem kot v fitnes.Ta robustna zaščita podpira dosledno uspešnost in izpolnjuje zahteve po dolgotrajnih, zanesljivih nosljivih napravah.

Dodatne funkcije, kot so notranje pristranskost in samodejno odkrivanje svinca, še izboljšajo uporabnost MAX30003.Z visoko vhodno impedanco, nizkim hrupom in prilagodljivimi nastavitvami dobička je naprava prilagodljiva različnim intenzivnostim signala, kar zagotavlja natančnost med aplikacijami.Njegovi integrirani filtri z nizkim in visokim prehodom povečujejo jasnost signala, medtem ko ima ADC z visoko ločljivostjo nevarno vlogo pri zbiranju natančnih meritev, dinamika za podrobno analizo zdravstvenih podatkov.

Konfiguracija pin

Številka PIN	Ime pin	Opis
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Notranje povezano.Povežite se z AGND.
3, 8, 28	Agnd	Analogna moč in referenčna tla.Povezati v Natisnjena vezja ozemljitvena ravnina.
6	EKGP	EKG pozitiven vnos
7	ECGN	EKG negativni vnos
9	Capp	Analogni vhod z visokim prehodom.Priključite 1 μF x7r kondenzator (CHPF) med CAPP in CAPN, da tvori 0,5Hz odziv z visokim prehodom kanal EKG.
10	Capn	Analogni vhod z visokim prehodom.Priključite 1 μF x7r kondenzator (CHPF) med CAPP in CAPN, da tvori 0,5Hz odziv z visokim prehodom kanal EKG.
11	Cpll	PLL vhod filtra zanke.Povežite 1NF pokrovček za cog med CPLL in agnd.
12	DGND	Digitalna tla tako za gonilnike digitalnega jedra kot v/izhod. Priporočljivo za povezovanje z ravnino AGND.
13	DVDD	Digitalna jedra napajalna napetost.Povežite se z AVDD.
14	Fclk	Zunanja 32.768kHz ure, ki nadzoruje vzorčenje Notranji pretvorniki in decimator Sigma-Delta.
15	CSB	Aktivni nizki vhod čipov.Omogoča serijsko vmesnik.
16	Sclk	Serijski vhod ure.Ure podatke v seriji in iz njega vmesnik, ko je CSB nizek.
17	Sdi	Serijski vnos podatkov.SDI je vzorčen v napravo na Naraščajoči rob SCLK, ko je CSB nizek.
18	Sdo	Izhod serijskih podatkov.SDO bo spremenil stanje na padcu rob SCLK, ko je CSB nizek.SDO je trije stalni, ko je CSB visok.
19	Ovdd	Napajalna napetost logičnega vmesnika
20	Int2b	Prekinite 2 izhod.INT2B je izhod aktivnega nizkega stanja. Uporablja se lahko za prekinitev zunanje naprave.
21	Intb	Prekinitev izhoda.INTB je aktiven izhod z nizkim stanjem.To se lahko uporablja za prekinitev zunanje naprave.
22	AVDD	Analogna jedra napajalna napetost.Povežite se z DVDD.
23	Vref	ADC referenčni medpomnilnik izhod.Priključite keramiko 10 μF X5R kondenzator med VREF in AGND.
25	Vcm	Izhod skupnega načina.Priključite keramiko 10 μF X5R kondenzator med VCM in AGND.
27	VBG	Izhod filtra za hrup.Priključite keramiko 1,0 μF X7R kondenzator med VBG in AGND.
Ep	-	Izpostavljeno veslo.Povežite se z AGND.

CAD modeli

Simboli

Odtisi

3D modeli

Lastnosti

Značilnost	Opis
Klinični EKG AFE	Pretvornik podatkov z visoko ločljivostjo s 15,5 bitov učinkovit ločljivost in 5 µV P-P hrup
Izboljšan CMRR v realnem svetu	Izboljšana sposobnost suhega zagona s popolnoma diferencialno vhodna struktura in cmrr> 100db
Visoka vhodna impedanca	Visoka impedanca> 500 mΩ za nizko skupno do diferencialno pretvorba načina
Minimalno slabljenje signala	Zmanjšuje izgubo signala pri vnosu med suhim zagonom zaradi impedanca visoke elektrode
Visok DC odmik	± 650 mV (značilno pri 1,8 V), združljiv z različnimi elektrode
Visok dinamični razpon AC	65 mV P-P, preprečuje, da bi se nasičenost AFE gibala ali neposredna zadetki elektrode
Daljša življenjska doba baterije	Porabi le 85 µW pri napajalni napetosti 1,1 V
Zmogljivosti za prekinitev	Omogoča mikrokontroler, da ostane v globokem spanju Zazna se veljavni pogoj svinca
Odkrivanje toka	Nizek tok 0,7 µA (tipičen)
Vgrajeno odkrivanje srčnega utripa	Zaznavanje HR na krovu s prekinitvijo, zmanjšanje obremenitev obdelave mikrokontrolerja
Robustno odkrivanje R-R	Učinkovit v okolju z visoko gibanjem z zelo nizko močjo poraba
Konfiguracijske prekinitve	Omogoča prebujanje mikrokontrolerja na vsakem srčnem utripu, zmanjšanje moči sistema
Visoka natančnost	Omogoča pridobivanje več fizioloških podatkov
32-besedni medpomnilnik FIFO	Podpira prebujanje mikrokontrolerja vsakih 256 ms s polno Pridobitev EKG
Vmesnik za visoke hitrosti SPI	Olajša hiter prenos podatkov
Tok z nizkim izklopom	V načinu zaustavitve porabi le 0,5 µA (značilno)

Tehnična specifikacija

Tu je tabela tehničnih specifikacij za integrirano maxim MAX30003CTI+.

Tip	Parameter
Tovarniški čas	9 tednov
Vrsta pritrditve	Površinski nosilec
Paket / ohišje	28-wfqfn izpostavljena ploščica
Površinski nosilec	DA
Število zatičev	28
Embalaža	Pladenj
Objavljeno	2016
Koda JESD-609	E3
PBFREE koda	DA
Status dela	Aktivno
Raven občutljivosti vlage (MSL)	1 (neomejeno)
Število odpovedi	28
Tip	EKG sprednji del
Končni zaključek	Matte kositer (sn)
Največja delovna temperatura	70 ° C.
Min delovna temperatura	0 ° C.
Prijave	Spremljanje srčnega utripa
HTS koda	8542.39.00.01
Položaj terminala	Štirikolesnik
Oblika terminala	Brez svinca
Najvišja temperatura refliala (CEL)	260
Število funkcij	1
Napajalna napetost	1.8V
Terminalni nagib	0,5 mm
Time@Peak Reflow Temperature-Max (-e)	Ni določeno
Osnovna številka dela	MAX30003
Temperaturna ocena	Komercialna
Največja napajalna napetost	2V
Min napajalna napetost	1.2V
Dolžina	5 mm
Višina sedeča (max)	0,8 mm
Širina	5 mm
Doseči SVHC	Brez SVHC
Status ROHS	ROHS3 skladen

Deli za primerjavo

Številka dela	Proizvajalec	Paket / ohišje	Število zatičev	Min napajalna napetost	Napajalna napetost	Največja napajalna napetost	Status ROHS	Vrsta pritrditve	Najvišja temperatura reflowa
MAX30003CTI+	Maxim integriran	28-wfqfn izpostavljena ploščica	28	1,2 v	1,8 v	2 v	ROHS3 skladen	Površinski nosilec	260
TLV320AIC23BIPWR	Teksaški inštrumenti	28-wfqfn izpostavljena ploščica	28	1,5 v	3.3 V.	3.6 V.	ROHS3 skladen	Površinski nosilec	260
TLV320AIC23BIRHD	Teksaški inštrumenti	28-TSSOP (0,173, 4,4 mm)	28	1,42 v	-	3.6 V.	ROHS3 skladen	Površinski nosilec	260
SSM2603CPZ-REEL7	Analogne naprave Inc.	28-VFQFN izpostavljena ploščica	28	1,42 v	-	3.6 V.	ROHS3 skladen	Površinski nosilec	260
TLV320AIC23BRHDR	Teksaški inštrumenti	28-VFQFN izpostavljena ploščica	28	1,42 v	-	3.6 V.	ROHS3 skladen	Površinski nosilec	260

Funkcionalni blok diagram

Max30003 Integracija vezja

V EKG sistemih elektrode, pritrjene na kožo, zaznajo potencialne razlike, ki izvirajo iz srčne subtilne električne aktivnosti.Max30003 izkorišča namenski biopotentni kanal za zajem teh signalov.S strateško integracijo številnih enot MAX30003 v vzporednih večkratnih konfiguracijah, kot so tiste, ki so v 3-glavnem Holter Monitorju, je mogoče izdelati.Običajno ta ureditev zahteva uporabo dveh enot, pri čemer uporabimo obdelavo signalov, da se izpelje tretji vod.

3-glavni Holter Monitor z Max30003

Max30003 je spreten pri podpori arhitekturi 3-glavnega Holterjevega monitorja.Wilson Central Terminal (WCT) je ključna sestavina v tej zasnovi, ki povprečno potenciala iz treh strateško postavljenih elektrod in pomaga pri zmanjševanju hrupa.Naprava je zasnovana tako, da smiselno upravlja motnje iz skupnih virov, kot so električne linije, kar zagotavlja ekstrakcijo neokrnjenega signala, ki je brez hrupa.

V aplikacijah lahko premišljeno zasnovan sistem s 3 svinca z natančno namestitvijo elektrode bistveno dvigne diagnostični postopek, saj ponuja širši pogled na srčno dinamiko.Raziskave kažejo, da trdna konfiguracija 3-svinca zagotavlja zanesljivo neprekinjeno spremljanje.Tak sistem je ugoden za pravočasno odkrivanje aritmij.

Motnje hrupa in skupnega načina

Kakovost signala EKG se pogosto izziva z zunanjim hrupom, ki izhaja iz motenj črte, artefaktov, povezanih z gibanjem, in kontrakcije mišic.MAX30003 združuje vrhunske metodologije filtriranja, da prepreči te motnje.Njegovo visoko razmerje med zavrnitvijo skupnega načina (CMRR) in napredno diferencialno vhodno vezje znatno zajeta hrup v običajnem načinu, s čimer se poveča celovitost signala.Z uporabo dodatne elektrode za aktivno odpoved hrupa še naprej očisti zajeti signal.

Izkušnje poudarjajo, da ohranjanje dosledne kakovosti signala veliko koristi od strateške umestitve elektrode in spoštovanja priporočenih praks, kot je zagotavljanje trdnega stika med elektrodami in kožo ter svetovanje relativni miru med posnetki EKG.Ti ukrepi so učinkoviti pri zmanjševanju popačenj in artefaktov.

Upravljanje s potencialom telesa

V prenosnih konfiguracijah EKG je za natančno odčitke potrebno učinkovito upravljanje telesnega potenciala.MAX30003 sprejme namensko elektrodo desne noge (RL) za stabilizacijo telesnega potenciala, preprečuje električni premik in zagotavlja, da ojačevalniki delujejo v njihovem optimalnem območju.V konfiguracijah, ki nimajo RL elektrode, lahko upravljanje telesnega potenciala olajšamo z uporabo programabilnih uporov svinca.

Učinkovito upravljanje telesnega potenciala lahko izrazito vpliva na natančnost merjenja.Vključitev povratnih zank in vgrajevanje prilagodljivih algoritmov za dinamično upravljanje telesnega potenciala je izvedljiv pristop k pridobivanju natančnejših in doslednih odčitkov, zlasti v različnih fizioloških in okoljskih okoljih.

Tipična shema uporabe

Uporaba ohišja

Primerjava specifikacij MAX30003 in AD8232

Atribut	MAX30003	AD8232
Številka osnovnega izdelka	MAX30003	AD8232
Kategorija	Integrirana vezja (ICS) Specializirana ICS	Razvojne plošče, kompleti, ocenjevanje programerjev in Demonstracijske plošče in kompleti
Proizvajalec	Maxim integriran	Analogne naprave Inc.
Serija	-	-
Paket	Pladenj	Škatla
Status dela	Aktivno	Aktivno
Tip	EKG sprednji del	Vmesnik

Priljubljene uporabe za senzor EKG MAX30003

MAX30003 je v glavnem primeren za različne aplikacije, zlasti pri spremljanju zdravja, sledenja v fitnesu in biolontikaciji.Raziskovanje teh domen poudarja njihov oprijemljiv vpliv in prednosti pri vsakodnevni uporabi.

Enojni monitorji dogodkov za opazovanje aritmije

V svetu opazovanja aritmije naprave, ki vsebujejo čip Max30003, izstopajo po njihovi sposobnosti zaznavanja in spremljanja nepravilnih srčnih ritmov.Z zmožnostjo prepoznavanja nepravilnosti zgodaj in natančno so ti monitorji dinamično orodje za pravočasno medicinski odziv.Vrste sodobnih zdravstvenih naprav vključuje monitorje dogodkov za sledenje neprekinjenega srčnega ritma.Uporabljajo prefinjene algoritme za zaznavanje manjših nepravilnosti iz težjih stanj in s tem okrepijo oskrbo pacientov.

Brezžični popravki za daljinsko spremljanje bolnikov

Pojav brezžičnih obližev, ki vključujejo MAX30003, je preoblikovanje oddaljenega nadzora bolnikov.Te naprave omogočajo neprekinjeno skupno rabo podatkov EKG in vam omogočajo, da na daljavo nadzirate srčno zdravje.Tehnologija se vam izkaže za ugodno, saj ponuja udobje zmanjšanih obiskov v bolnišnici.Zanesljivost in natančnost ti obliži zagotavljata, da se odločitve o zdravstvenem varstvu nemudoma in vpogleda.

Fitnes Trackers Monitorji srčnega utripa v prsih

V fitnes krogih se široko uporabljajo pasovi prsnega koša z monitorji srčnega utripa, ki vključujejo MAX30003.Ti instrumenti zagotavljajo natančne meritve srčnega utripa, ki pomagajo športnikom in fitnes bhakte pri izpopolnjevanju svojih strategij treninga.Z razlago biometričnih podatkov lahko posamezniki prilagodijo svoje vaje za doseganje ciljnih con srčnega utripa in s tem povečajo učinkovitost in varnost vadbe.Uporabnost in uspeh teh monitorjev sta dobro uveljavljena v različnih kondicijskih okoljih.

Preverjanje, ki temelji na EKG, v sistemih biolontikacije

Sistemi bioavtentikacije, ki uporabljajo preverjanje na osnovi EKG, ponujajo vrhunsko uporabo MAX30003.Z izkoriščanjem značilnih električnih signalov človekovega srca ti sistemi zagotavljajo trdno in zanesljivo obliko preverjanja identitete.Ta metoda pridobiva vleko na območjih z visoko varnostjo, kjer običajni sistemi morda ne bodo uspeli.Individualizirana narava vzorcev EKG zagotavlja mogočno oviro proti nepooblaščenemu dostopu in dramatično okrepi varnostne protokole.

Pregled proizvajalca

Maxim integriran, ki je zdaj del analognih naprav, ima veliko vlogo vodilnega ponudnika analognih in mešanih signalnih ICS.Ta integracija podjetje predstavlja obsežno znanje v industriji, kar omogoča razvoj prefinjenih in pionirskih rešitev.Ukoreninjene v globokem razumevanju tehnološke evolucije in vaših potreb, njihove inovacije vodi mešanica strokovnega znanja in tržne intuicije.

Znotraj avtomobilske sfere Maxim ustvarja rešitve, ki dvigajo dinamiko vozila, okrepijo varnostne ukrepe in izboljšajo interakcije voznikov.Njihova ICS za upravljanje energije so ključna za optimizacijo porabe energije, kar zagotavlja zanesljivost tudi sredi zahtevnih okoljev.Z usklajevanjem naprednega inženiringa z natančnim razumevanjem avtomobilskih zahtev Maxim aktivno prispeva k prihodnosti tehnologije vožnje.

PDF podatkovnega lista

TLV320AIC23BIPWR DATASKEK:

TLV320AIC23B.PDF

TLV320AIC23BIRHD DATASKEK:

TLV320AIC23B.PDF

SSM2603CPZ-REEL7 podatkovne liste:

SSM2603.pdf

TLV320AIC23BRHDR DATAS:

TLV320AIC23B.PDF