如今,院外医疗监护发展迅猛,各类便携式医用产品层出不穷。血压、血氧饱和度、心率等过去只有在医院才能检测的项目,如今通过可穿戴医疗产品就能自行测量。不同于普通医疗仪器,便携式产品对小型化、低功耗要求非常高。

Excelpoint世健推荐基于便携式应用的ADI前端传感芯片MAX86176,结合高集成度、超低功耗MCU芯片MAX32666的整体方案。

MAX86176

超低功耗、光学PPG和单导联ECG AFE

支持HR、心颤以及脉搏波传导时间检测 适用于可穿戴健康应用

产品详情

MAX86176为可穿戴应用提供完备的光电容积脉搏法(PPG)和心电图(ECG)模拟前端(AFE)方案。MAX30005是完备的AFE方案,仅用于ECG。两款AFE均提供适合健身和临床级应用的高性能、超低功耗,有效延长电池使用寿命。

 

MAX86176和MAX30005均提供ECG通道、EMI滤波、内部导联偏置、交流和直流导联关断检测、右腿驱动,以及待机模式下的超低功耗直流导联导通检测和用于内部自检的各种校准电压。此外,MAX86176还集成PPG数据采集系统,支持多达6颗LED和4个光敏二极管输入,与ECG信号通路完全同步。MAX86176/MAX30005可采用内部或外部时钟工作。MAX86176/ MAX30005设计旨在满足IEC 60601-2-47标准对移动式ECG系统监测的要求,甚至支持最具挑战性的干电极应用。

 

MAX86176/MAX30005采用6×6、36焊球晶圆级封装(WLP),工作在-40ºC至+85ºC温度范围。

主要特征

PPG (MAX86176) 

  • 完备的双通道、光学数据采集系统
  • 使可穿戴设备以超低功耗工作
    • 光学读数通道< 11μA (典型值) @ 25fps
    • 6μs至117.1μs ADC积分时间
    • 低关断电流< 1μA (典型值)
  • 平均(Avg)模式和片外滤波时的信噪比(SNR)高达110dB
  • 支持1fps至2kfps帧率
  • 高分辨率、20位电荷积分ADC
  • < 50pARMS超低暗电流噪声
  • 优异的环境光检测范围和抑制能力
  • 环境光电二极管电流> 100μA
  • 环境光抑制> 90dB @ 120Hz (Avg > 2)
    ECG (MAX86176/MAX30005)
    • 临床级ECG AFE,带有高分辨率ADC
    • 6 ENOB,0.6μVRMS噪声 @ 0.05Hz至40Hz
    • 极低的输入偏置电流(-40°C至+85°C)
      • 233fARMS输入电流噪声(0.05Hz至40Hz,TA = +25°C)
    • 全差分输入结构,CMRR > 110dB @电网频率
    • 高输入阻抗:> 1GΩ,支持极低的共模至差模转换
    • ±1300mV (1.8V典型值)高直流偏压允许使用较宽范围的电极
    • 较高的交流动态范围:> 90mVP-P,有助于防止运动时发生饱和
    • ECG生物电势通道可用于部分EEG应用>
      • 低输入参考电压和电流噪声,允许使用小面积干电极>系统
    • 5μA (典型值)关断电流
    • 256字FIFO,用于ECG和PPG
    • 来自于专用信号通路的真同步ECG和PPG数据
    • 2个完全可配置中断
    • 高速SPI接口或I2C接口
    • 小尺寸728mm x 2.708mm WLP封装
  • PPG (MAX86176):可穿戴设备,支持健身、健康和医疗应用,具有临床精度
  • PPG (MAX86176):适用于手腕、手指、耳朵和其他部位
  • PPG (MAX86176):经过优化的性能,检测心率、血氧饱和度(SpO2)、肌肉和组织氧饱和度(SmO2和StO2)、身体含水量
  • ECG (MAX86176/MAX30005):单导联监护仪,支持心房颤动(AFib)和其他心率不齐
  • ECG (MAX86176/MAX30005):单导联无线贴片,用于家庭/医院监护
  • ECG (MAX86176/MAX30005):胸带心率监测仪,适合健身应用
  • ECG (MAX86176/MAX30005):生物安全认证和特定ECG应用

Measurements of MAX86176 at 8Hz

MAX32666

低功耗ARM Cortex-M4 基于FPU的微控制器,带有Bluetooth 5,适用于可穿戴应用

新一代UB MCU的设计 旨在满足电池供电和无线连接设备的复杂应用需求

产品详情

DARWIN是一种全新品类的低功耗微控制器,专为迅猛发展的物联网(IoT)而生。该器件的智能性令人难以置信,拥有业界最大的存储器,以及可大规模扩展的存储器架构。得益于可穿戴级电源技术,器件可永远运行。器件也非常可靠,足以抵御最高级的网络攻击。DARWIN微控制器可运行您能想到的任何应用 — 其他微控制器则望尘莫及。

 

新一代UB微控制器的设计旨在处理当今先进的电池供电设备及无线连接设备所需的日益复杂的应用,同时提供固若金汤的硬件安全和Bluetooth® 5低功耗(BLE)无线连通性。

 

MAX32665–MAX32668 UB类微控制器为高级片上系统,具有Arm® Cortex®-M4 FPU CPU,可实现复杂函数和算法的高效运算,带有集成电源管理。器件也包括最新一代的Bluetooth 5低功耗无线功能,支持长距离(4倍)和高吞吐量(2Mbps),以及Maxim业界最佳的硬件安全套件信赖保护单元(TPU)。器件提供较大的板载存储器,具有1MB闪存和高达560KB SRAM,可配置为具有纠错码(ECC)的448KB SRAM。闪存被分割成两个512KB的空间,均支持无线平稳升级,提高可靠性。通过两个SPIX接口,可支持数据(SRAM)和代码(闪存)存储器扩展。

 

支持多种高速接口,包括HS-USB、安全数字接口(SD、SDIO、MMC、SDHC和microSD™)、SPI、UART和I2C串行接口,以及支持PDM、PCM、I2S和TDM接口的音频子系统。提供8路输入、10位ADC,用于监测外部传感器和仪表的模拟输入。器件采用109焊球WLP (0.35mm焊距)封装和121焊球CTBGA (0.65mm焊距)封装。

主要特征

  • 高效微控制器和音频DSP,适用于可穿戴和耳戴式设备
    • ARM Cortex-M4(带有FPU),高达96MHz
    • 可选优化用于数据处理的第二颗Arm Cortex-M4(带有FPU)
    • 低功耗、3728MHz系统时钟选项
    • 1MB闪存,2 x 512KB双存储器空间结构
    • 560KB (448KB ECC) SRAM;3 x 16KB缓存
    • 可选纠错码(ECC-SEC-DED),支持缓存、SRAM和内部闪存
  • 低功耗蓝牙5
    • 高达2Mbps数据吞吐量
    • 长距离(125kbps和500kbps)
    • Rx灵敏度:-10dbm;Tx功率:+9.5dbm
    • 单端天线连接
  • 电源管理最大程度延长电池应用的工作时间
    • 集成SIMO SMPS,适用于纽扣电池工作
    • 动态电压调节最大程度降低内核功耗
    • 3μA/MHz @ 3.3V,从缓存执行
    • 3μA @ 3.3V,32KB SRAM保持电流
    • 可选择低功耗模式下SRAM保持,使能RTC
  • 多种外设,适用于系统控制
    • 3个QSPI主机/从机(每个带有3个片选)、3个4线UART、3个I2C主机/从机
    • QSPI (SPIXF),带有实时闪存解密
    • QSPI (SPIXR) RAM接口提供SRAM扩展
    • 8路输入、10位Δ-Σ ADC,8ksps
    • USB 2.0 HS引擎,内置收发器
    • PDM接口支持2个数字麦克风
    • I2S(带TDM)、6个32位定时器、2个高速定时器、1-Wire主机、16个脉冲序列(PWM)引擎
    • 安全数字接口支持0/SDIO3.0/eMMC4.51
  • 利用硬件安全保护宝贵的IP/数据
    • 信赖保护单元(TPU)带有MAA,支持快速ECDSA和模运算
    • AES-128/192/256、DES、3DES、硬件加速器
    • TRNG种子发生器、SHA-2加速器
    • 安全引导装载程序
  • 联网家居
  • 游戏设备
  • 耳戴式设备
  • 工业传感器
  • 支付/健身/医疗可穿戴设备
  • 远程医疗

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