2024/11/7'te 71

Max30003 Biyopotential AFE Kılavuzu: Devre Analizi, Pin Yapılandırması, Veri Sayfası ve AD8232 Karşılaştırma

Giyilebilir teknoloji, sağlığı izlemeye nasıl yaklaştığımızı, klinik sınıf işlevselliğiyle kolaylığı sorunsuz bir şekilde birleştirdiğimizi yeniden şekillendirdi.Bu evrimin baskın olanı, giyilebilir cihazlar ve uzak sağlık izleme cihazları için özel olarak tasarlanmış sofistike bir biyopotikal analog ön uç olan Max30003'tür.Enerji verimliliği ve hassasiyet için tasarlanmıştır ve doğru elektrokardiyogram (EKG) okumaları ve sağlık bilgileri sağlar, bu da onu popüler bir seçim haline getirir.Bu makalede, düşük güç tüketimi ve gürültü filtreleme yeteneklerinden, çeşitli sağlık izleme uygulamalarını destekleyen esnek tasarımına kadar, güvenilir, sürekli hasta bakımı ve fitness izlemeye nasıl katkıda bulunduğunu araştıran Max30003’ün gelişmiş özelliklerini araştırıyoruz.

Katalog

Max30003'e genel bakış

. Max30003 hem klinik hem de fitness uygulamalarını hedefleyen giyilebilir teknoloji için ideal olan çok yönlü bir biyopotikal analog ön uçdur.Güç verimliliği için tasarlanan, güvenilir kalp atış hızı ve EKG izleme sağlarken uzun süreli pil ömrünü destekler.Tek bir biyo -biyopotikal kanal ile Max30003, EKG ve kalp atış hızını etkili bir şekilde ölçerek çok çeşitli sağlık izleme ihtiyaçlarına uygun hale getirir.Bu düşük güçlü özellik, ultra düşük güçlü bir bekleme moduna uzanır, bu da sık sık şarj olmadan uzun süreler boyunca sürekli izleme gerektiren cihazlar için idealdir.

Cihaz, çeşitli koşullar arasında güvenilirliği arttırmak için elektrostatik deşarj (ESD) koruması ve elektromanyetik girişim (EMI) filtrelemesini içerir.Bu önlemler, aksi takdirde veri bütünlüğünü tehlikeye atabilen elektrik kesintilerine maruz kalan cihazlar için yararlıdır.Bu sorunları ele alarak, Max30003 hem klinik hem de fitness ortamlarında güvenilir izleme için temel olan doğru veri ve cihaz esnekliği sağlar.Bu sağlam koruma, uzun ömürlü, güvenilir giyilebilir cihazlar için talepleri karşılayarak tutarlı performansı destekler.

Dahili kurşun önyargısı ve otomatik kurşun algılama gibi ek özellikler, Max30003'ün kullanılabilirliğini daha da artırır.Yüksek giriş empedansı, düşük gürültü ve özelleştirilebilir kazanç ayarları ile cihaz, uygulamalar arasında hassasiyet sağlayarak farklı sinyal yoğunluklarına uyarlanabilir.Entegre düşük geçişli ve yüksek geçişli filtreleri sinyal netliğini arttırırken, yüksek çözünürlüklü ADC, ayrıntılı sağlık veri analizi için dinamik olan doğru ölçümlerin toplanmasında tehlikeli bir rol oynar.

Pin yapılandırması

Pin numarası	Pin adı	Tanım
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Dahili olarak bağlantılı.Agnd'e bağlanın.
3, 8, 28	Mazeret	Analog güç ve referans zemin.İçine bağlan Basılı devre kartı yer düzlemi.
6	ECGP	EKG pozitif giriş
7	ECGN	EKG negatif giriş
9	Capp	Analog yüksek geçişli filtre girişi.1μF x7R bağlayın CAPP ve CAPN arasında kapasitör (CHPF) 0.5Hz yüksek geçişli bir yanıt oluşturmak için EKG kanalı.
10	Kapak	Analog yüksek geçişli filtre girişi.1μF x7R bağlayın CAPP ve CAPN arasında kapasitör (CHPF) 0.5Hz yüksek geçişli bir yanıt oluşturmak için EKG kanalı.
11	CPLL	PLL döngü filtresi girişi.CPLL arasında 1NF COG kapağını bağlayın ve agnd.
12	Dgnd	Hem dijital çekirdek hem de G/Ç ped sürücüleri için dijital zemin. AGND düzlemine bağlanmanız önerilir.
13	DVDD	Dijital çekirdek besleme voltajı.AVDD'ye bağlanın.
14	Fclk	Örneklemeyi kontrol eden harici 32.768khz saat Dahili Sigma-Delta dönüştürücüler ve dekoratör.
15	CSB	Aktif düşük çip seçimi.Seri'yi etkinleştirir arayüz.
16	Sclk	Seri saat girişi.Seri içi ve çıkışlı saatler CSB düşük olduğunda arayüz.
17	SDI	Seri veri girişi.SDI, cihazın içine örneklenir. CSB düşük olduğunda SCLK'nın yükselen kenarı.
18	SDO	Seri veri çıkışı.SDO, düşüşte devleti değiştirecek CSB düşük olduğunda sclk kenarı.SDO, CSB yüksek olduğunda üç olarak belirlenir.
19	Ovdd	Mantık Arayüz Besleme Voltajı
20	İnt2b	2 Çıkışı kesintiye uğratın.INT2B, aktif düşük bir durum çıkışıdır. Harici bir cihazı kesintiye uğratmak için kullanılabilir.
21	İntb	Çıkışı kesintiye uğratın.INTB, aktif bir düşük durum çıkışıdır.BT harici bir cihazı kesintiye uğratmak için kullanılabilir.
22	AVDD	Analog çekirdek besleme voltajı.DVDD'ye bağlanın.
23	Vref	ADC Referans Tampon Çıkışı.10μF X5R seramik bağlayın VREF ve AGND arasında kapasitör.
25	VCM	Ortak mod tampon çıkışı.10μF X5R seramik bağlayın VCM ve AGND arasında kapasitör.
27	VBG	Bant aralığı gürültü filtresi çıkışı.1.0μf x7R seramik bağlayın VBG ve AGND arasında kapasitör.
EP	-	Maruz kalan kürek.Agnd'e bağlanın.

CAD modelleri

Semboller

Ayak izleri

3D Modeller

Özellikler

Özellik	Tanım
Klinik sınıf ECG AFE	15.5 bit etkin olan yüksek çözünürlüklü veri dönüştürücü çözünürlük ve 5 µV P-P gürültüsü
Geliştirilmiş gerçek dünya CMRR	Tamamen diferansiyel ile gelişmiş kuru başlangıç ​​özelliği Giriş Yapısı ve CMRR> 100dB
Yüksek Giriş Empedansı	Düşük ortak ve diferansiyel için yüksek empedans> 500 mΩ Mod Dönüşümü
Minimum sinyal zayıflaması	Kuru başlangıçlar sırasında girişte sinyal kaybını azaltır yüksek elektrot empedansı
Yüksek DC Ofset Aralığı	± 650 mV (tipik 1.8V), çeşitli ile uyumlu Elektrotlar
Yüksek AC dinamik aralığı	65 mV P-P, AFE doygunluğunun hareketten veya doğrudan Elektrot vuruşları
Daha uzun pil ömrü	1.1V besleme voltajında ​​sadece 85 µW tüketir
Potansiyel müşteriler	Mikrodenetleyicinin derin uyku modunda kalmasına izin verir Geçerli kurşun durumu tespit edildi
Kurşun-on-Tesped Akım	Düşük akım 0.7 µA (tipik)
Yerleşik kalp atış hızı tespiti	Kesme özelliği ile yerleşik İK tespiti, azaltma Mikrodenetleme işleme yükü
Sağlam R-R tespiti	Çok düşük güce sahip yüksek hareketli ortamlarda etkili tüketim
Yapılandırılabilir kesintiler	Her kalp atışında mikrodenetleyici uyanışına izin verir, Sistem gücünü azaltmak
Yüksek doğruluk	Daha fazla fizyolojik verilerin çıkarılmasını sağlar
32 kelimelik FIFO tamponu	Her 256 ms'lik bir mikrodenetleyiciyi uyandırmayı destekler EKG satın alma
Yüksek hızlı SPI arayüzü	Hızlı veri aktarımını kolaylaştırır
Düşük Kapanma Akımı	Kapatma modunda sadece 0,5 µA (tipik) tüketir

Teknik özellikler

İşte Maksimum Entegre için Teknik Özellik Tablosu Max30003cti+.

Tip	Parametre
Fabrika teslim süresi	9 hafta
Montaj türü	Yüzey montajı
Paket / Dava	28-WFQFN Açıkta Ped
Yüzey montajı	EVET
Pin sayısı	28
Ambalajlama	Tepsi
Yayınlanmış	2016
Jesd-609 kodu	E3
Pbfree kodu	Evet
Parça durumu	Aktif
Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL)	1 (sınırsız)
Fesih sayısı	28
Tip	EKG ön uç
Terminal kaplaması	Mat Tin (SN)
Maksimum çalışma sıcaklığı	70 ° C
Min çalışma sıcaklığı	0 ° C
Başvuru	Kalp atış hızı izleme
HTS kodu	8542.39.00.01
Terminal konumu	Dörtlü
Terminal formu	Kurşun Yok
Tepe geri akış sıcaklığı (CEL)	260
İşlev sayısı	1
Besleme voltajı	1.8V
Terminal sahası	0,5 mm
Time@Tepe Teyit Sıcaklık Maks (S)	Belirtilmedi
Temel parça numarası	Max30003
Sıcaklık derecesi	REKLAM
Maksimum besleme voltajı	2V
Min besleme voltajı	1.2V
Uzunluk	5 mm
Yükseklik oturmuş (maks)	0,8 mm
Genişlik	5 mm
SVHC'ye ulaşmak	SVHC yok
ROHS Durumu	ROHS3 uyumlu

Karşılaştırma için Parçalar

Parça numarası	Üretici	Paket / Dava	Pin sayısı	Min besleme voltajı	Besleme voltajı	Maksimum besleme voltajı	ROHS Durumu	Montaj türü	Tepe Geri Geri Geri Sıcaklık
Max30003cti+	Maxim Entegre	28-WFQFN Açıkta Ped	28	1.2 V	1.8 V	2 V	ROHS3 uyumlu	Yüzey montajı	260
TLV320AIC23BIPWR	Texas enstrümanları	28-WFQFN Açıkta Ped	28	1.5 V	3.3 V	3.6 V	ROHS3 uyumlu	Yüzey montajı	260
TLV320AIC23Birhd	Texas enstrümanları	28-TSSOP (0.173, 4.4mm)	28	1.42 V	-	3.6 V	ROHS3 uyumlu	Yüzey montajı	260
SSM2603CPZ-REEL7	Analog Devices Inc.	28-VFQFN Açıkta Ped	28	1.42 V	-	3.6 V	ROHS3 uyumlu	Yüzey montajı	260
TLV320AIC23BRHDR	Texas enstrümanları	28-VFQFN Açıkta Ped	28	1.42 V	-	3.6 V	ROHS3 uyumlu	Yüzey montajı	260

Fonksiyonel blok diyagramı

Max30003 Devre Entegrasyonu

EKG sistemlerinde, cilde yapıştırılan elektrotlar, kalbin ince elektriksel aktivitesinden kaynaklanan potansiyel farklılıkları tespit eder.MAX30003, bu sinyalleri yakalamak için özel bir biyopotikal kanaldan yararlanır.Çok sayıda MAX30003 biriminin paralel, 3 lider bir Holter monitöründeki gibi çok uçlu konfigürasyonlarda stratejik entegrasyonu ile hazırlanabilir.Tipik olarak, bu düzenleme iki birimin kullanılmasını gerektirir, üçüncü kurşun elde etmek için sinyal işlemeden yararlanır.

MAX30003 ile 3 Lead Holter Monitörü

Max30003, 3 lider bir Holter monitörünün mimarisini desteklemede usta.Bir Wilson Merkez Terminali (WCT), bu tasarımda, stratejik olarak yerleştirilmiş üç elektrottan potansiyellerin ortalaması ve gürültü minimizasyonuna yardımcı olan önemli bir bileşendir.Cihaz, elektrik çizgileri gibi ortak kaynaklardan gelen parazitleri, gürültüden yoksun bozulmamış bir sinyalin çıkarılmasını sağlamak için tasarlanmıştır.

Uygulamalarda, hassas elektrot yerleşimi olan düşünceli bir şekilde eşleştirilmiş 3 lideri bir sistem, daha geniş bir kardiyak dinamik görünümünü sunarak teşhis sürecini önemli ölçüde yükseltebilir.Araştırmalar, sağlam bir 3 lider konfigürasyonun güvenilir sürekli izleme sağladığını göstermektedir.Böyle bir sistem, aritmilerin zamanında tespiti için avantajlıdır.

Gürültü ve ortak mod paraziti

EKG sinyal kalitesi genellikle çizgi parazitinden, hareketle ilgili artefaktlardan ve kas kasılmalarından kaynaklanan dış gürültü ile meydan okur.Max30003, bu rahatsızlıklara karşı koymak için en yeni filtreleme yöntemlerini birleştirir.Yüksek ortak mod reddetme oranı (CMRR) ve gelişmiş diferansiyel giriş devresi, ortak mod gürültüsünü önemli ölçüde azaltarak sinyal bütünlüğünü arttırır.Aktif gürültü iptali için ekstra bir elektrot kullanmak, yakalanan sinyali daha da arındırır.

Deneyimler, tutarlı sinyal kalitesinin sürdürülmesinin, stratejik elektrot yerleşiminden ve elektrotlar ve cilt arasında sağlam bir temas sağlamak ve EKG kayıtları sırasında göreceli durgunluğu tavsiye etmek gibi önerilen uygulamalara bağlılıktan büyük ölçüde yararlandığını vurgulamaktadır.Bu önlemler bozulmaları ve eserleri azaltmada etkilidir.

Vücut Potansiyel Yönetimi

Taşınabilir EKG konfigürasyonlarında, kesin okumalar elde etmek için vücut potansiyelinin etkili yönetimi gereklidir.Max30003, vücut potansiyelini stabilize etmek için özel bir sağ bacak (RL) elektrotu benimser, elektriksel kaymayı önler ve amplifikatörlerin optimal aralığında çalışmasını sağlar.Bir RL elektrotu olmayan konfigürasyonlarda, vücut potansiyelinin yönetimi programlanabilir kurşun sapma dirençleri kullanılarak kolaylaştırılabilir.

Vücut potansiyelinin etkili yönetimi ölçüm doğruluğunu önemli ölçüde etkileyebilir.Vücut potansiyelini dinamik olarak yönetmek için geri bildirim döngülerinin dahil edilmesi ve uyarlanabilir algoritmaların yerleştirilmesi, özellikle çeşitli fizyolojik ve çevresel ortamlarda daha doğru ve tutarlı okumalar elde etmek için uygun bir yaklaşımdır.

Tipik uygulama şeması

Kılıf Devresi kullanın

Max30003 ve AD8232 özelliklerinin karşılaştırılması

Bağlanmak	Max30003	AD8232
Temel Ürün Numarası	Max30003	AD8232
Kategori	Entegre Devreler (ICS) Özel ICS	Geliştirme panoları, kitler, programcılar değerlendirmesi ve Gösteri panoları ve kitleri
Üretici	Maxim Entegre	Analog Devices Inc.
Seri	-	-
Paketi	Tepsi	Kutu
Parça durumu	Aktif	Aktif
Tip	EKG ön uç	Arayüz

Max30003 EKG sensörü için popüler kullanımlar

Max30003, özellikle sağlık izleme, fitness izleme ve biyo-kimlik doğrulamada çeşitli uygulamalar için çok uygundur.Bu alanların keşfedilmesi, günlük kullanımdaki somut etkilerini ve avantajlarını vurgular.

Aritmi gözlemlemek için tek lider olay monitörleri

Aritmi gözlem dünyasında, MAX30003 çipini içeren cihazlar, düzensiz kalp ritimlerini tespit etme ve izleme yetenekleri için öne çıkıyor.Anomalileri erken ve tam olarak tanımlama kabiliyeti ile bu monitörler zamanında tıbbi yanıt için dinamik bir araçtır.Bir dizi modern sağlık cihazı, sürekli kalp ritmi izleme için etkinlik monitörlerini içerir.Daha şiddetli koşullardan küçük düzensizlikleri ayırt etmek için sofistike algoritmalar kullanırlar, böylece hasta bakımını desteklerler.

Hastaların uzaktan izlenmesi için kablosuz yamalar

Max30003'ü içeren kablosuz yamaların ortaya çıkışı, uzak hasta gözetimi dönüştürüyor.Bu cihazlar kesintisiz EKG veri paylaşımını sağlar ve kardiyak sağlığı uzaktan denetlemenizi sağlar.Teknoloji, azaltılmış hastane ziyaretlerinin rahatlığını sunarak sizin için avantajlı olduğunu kanıtlıyor.Bu yamaların güvenilirlik ve hassasiyet, sağlık kararlarının derhal ve içgörü ile alınmasını sağlar.

Fitness izleyiciler kalp atış hızı monitörler göğüs bantlarında

Fitness çevrelerinde, Max30003'ü içeren kalp atış hızı monitörleri olan göğüs bantları yoğun bir şekilde kullanılır.Bu enstrümanlar doğru kalp atış hızı metrikleri, sporculara yardımcı olan ve fitness adanmışlarına eğitim stratejilerini geliştirmede sunar.Biyometrik verileri yorumlayarak, bireyler egzersizlerini hedeflenen kalp atış hızı bölgelerine ulaşmak için uyarlayabilir, böylece egzersizlerinin etkinliğini ve güvenliğini artırabilirler.Bu monitörlerin faydası ve başarısı farklı fitness ortamlarında iyi kurulmuştur.

Biyo-kimlik kimlik sistemlerinde EKG tabanlı doğrulama

EKG tabanlı doğrulamadan yararlanan biyo-kimlik sistemleri, Max30003'ün en son uygulamasını sunar.Bir kişinin kalbinin ayırt edici elektrik sinyallerini kullanarak, bu sistemler sağlam ve güvenilir bir kimlik doğrulaması sağlar.Bu yöntem, geleneksel sistemlerin başarısız olabileceği yüksek güvenlikli alanlarda çekiş kazanmaktadır.EKG kalıplarının bireyselleştirilmiş doğası, güvenlik protokollerini önemli ölçüde güçlendiren yetkisiz erişime karşı müthiş bir engel sağlar.

Üreticiye Genel Bakış

Şu anda analog cihazların bir parçası olan Maxim Entegre, analog ve karma sinyal IC'lerin önde gelen sağlayıcısı olarak önemli bir rol oynar.Bu entegrasyon, şirketi sofistike ve öncü çözümlerin geliştirilmesini sağlayarak kapsamlı endüstri bilgilerini kullanmaya konur.Teknolojik evrim ve ihtiyaçlarınız hakkında derin bir anlayışa dayanan yenilikleri, uzmanlık ve piyasa sezgisi karışımı tarafından yönlendirilir.

Otomotiv alanında Maxim, araç dinamiklerini yükselten, güvenlik önlemlerini artıran ve sürücü etkileşimlerini artıran çözümler oluşturur.Güç yönetimi IC'leri, enerji kullanımını optimize etmede anahtardır ve zorlu ortamların ortasında bile güvenilirlik sağlar.İleri mühendisliği otomotiv taleplerinin tam olarak anlaşılmasıyla hizalayarak, Maxim, sürüş teknolojisinin geleceğine aktif olarak katkıda bulunur.

Veri Sayfası PDF

TLV320AIC23BIPWR veri sayfaları:

Tlv320aic23b.pdf

TLV320AIC23BirHD veri sayfaları:

Tlv320aic23b.pdf

SSM2603CPZ-REEL7 Veri Sayfaları:

SSM2603.pdf

TLV320AIC23BRHDR veri sayfaları:

Tlv320aic23b.pdf