Analog Devices / Maxim Integrated MAX86176 PPG- und EKG-Analog-Frontend (AFE)
Das Analog Devices MAX86176 PPG- und EKG-Analog-Frontend (AFE) ist eine vollständige Photoplethysmogramm(PPG)- und Elektrokardiogramm(EKG)-Lösung für Wearables. Der EKG-Kanal des MAX86176 verfügt über eine EMI-Filterung, eine interne Leitungsvorspannung, eine AC- und DC-Leitungstrennungserkennung, einen rechtwinkligen Antrieb, eine extrem stromsparende DC-Leitungsverbindungserkennung während dem Standby-Modus und umfangreiche Kalibrierungsspannungen für einen integrierten Selbsttest. Das PPG-Datenerfassungssystem unterstützt bis zu 6 LEDs und 4 Fotodioden-Eingänge, die vollständig mit dem EKG-Signalpfad synchronisiert sind. Der MAX86176 kann entweder mit einem internen oder externen Taktgeber betrieben werden. Das Bauteil ist zur Erfüllung der Anforderungen der IEC 60601-2-47 ambulanten EKG-Systeme ausgelegt und überwacht die Konformität für selbst die anspruchsvollsten Trockenelektroden-Applikationen.
Das MAX86176 Analog-Frontend von Analog Devices ist in einem 36-Bump-Wafer-Level-Gehäuse (WLP) von 2,73 mm x 2,71 mm mit einem Rastermaß von 0,4 mm erhältlich.
Merkmale
- System
- Abschaltstrom: 0,5 μA
- 256-Wörter-FIFO für EKG und PPG
- Echte synchrone EKG- und PPG-Daten von dedizierten Signalpfaden
- Zwei vollständig konfigurierbare Interrupts
- Hochgeschwindigkeits-SPI-Schnittstelle oder I2C-Schnittstelle
- LED-Treiber mit einem maximalen LED-Strom von 128 mA
- Betriebstemperaturbereich: -40 °C bis +85 °C
- Dünnes WLP36-Gehäuse von 2,728 mm x 2,708 mm; Rastermaß von 0,4 mm
- Photoplethysmogramm (PPG)
- Vollständiges optisches Zweikanal-Datenerfassungssystem
- Extrem stromsparender Betrieb für Wearables
- Optischer Auslesekanal < 11 μA bei 25 fps
- 14,6 μs bis 117,1 μs ADC-Integrationszeit
- Niedriger Abschaltstrom < 1 μA (typisch)
- Signal-Rausch-Verhältnis (SRV) von bis zu 110 dB mit durchschnittlicher Modus- und Off-Chip-Filterung
- Unterstützt Bildraten von 1 fps bis 2 kfps
- Ladungsintegrierende 20-Bit-ADCs mit hoher Auflösung
- Niedriges Dunkelstromrauschen von < 50 pARMS
- Hervorragende Umgebungsbereichs- und Unterdrückungsleistung
- Umgebungs-Photodiodenstrom von > 100 μA
- Umgebungsunterdrückung von > 90 dB bei 120 Hz
- Elektrokardiogramm (EKG)
- Klinisches EKG-AFE mit hochauflösendem ADC
- 15,6 ENOB mit 0,6 μVRMS Rauschen über 0,05 Hz bis 40 Hz
- Sehr niedriger Eingangs-Bias-Strom
- 233 fARMS Eingangsstromrauschen (0,05 Hz bis 40 Hz, TA = +25 °C)
- Vollständig differenzielle Eingangsstruktur mit Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR) > 110 dB bei Stromleitungs-Frequenzen
- Hohe Eingangsimpedanz von > 1 GΩ für extrem niedrigen Gleichtakt-zu-Differential-Modus
- Der hohe DC-Offset-Bereich von ±1.300 mV (1,8 V, typisch) ermöglicht die Verwendung einer großen Auswahl an Elektroden.
- Der hohe AC-Dynamikbereich von > 90 mVP-P hilft, eine Sättigung bei Bewegungen zu verhindern
- Der EKG-biopotenzielle Kanal kann für einige EEG-Applikationen verwendet werden
- Höhere Verstärkungsbereiche verfügbar (480 V/V, 960 V/V)
- Das niedrige eingangsbezogene Spannungs- und Stromrauschen ermöglicht die Verwendung von kleinen Trockenelektroden
- Klinisches EKG-AFE mit hochauflösendem ADC
Applikationen
- Wearables für Fitness-, Wellness- und medizinische Applikationen mit klinischer Genauigkeit
- Geeignet für Handgelenk, Finger, Ohr und weitere Stellen
- Optimierte Leistung zur Erkennung von Herzfrequenz, Sauerstoffsättigung (SpO2), Muskel- und Gewebe-Sauerstoffsättigung (SmO2 und StO2) und Körperhydratation
- Einzelleiterereignis-Überwachung für Vorhofflattern (AFib) und weiteren Herzrhythmusstörungen
- Drahtlose Einzelleiter-Patches für die Überwachung zu Hause oder im Krankenhaus
- Brustband-Herzfrequenzmesser für Fitnessapplikationen
- Biometrische Authentifizierung und EKG-On-Demand-Applikationen
- Vollständig synchronisierter PPG- und EKG-Signalpfad für PTT-Messungen
Videos
Subsystem – Blockdiagramm
Gehäuseabmessungen
Veröffentlichungsdatum: 2021-07-26
| Aktualisiert: 2023-04-18