på 2024/11/7 48

MAX30003 Biopotential AFE Guide: Circuit Analys, PIN -konfiguration, datablad och AD8232 Jämförelse

Wearable Technology har omformat hur vi närmar oss hälsoövervakning och smidigt sammanslagning av bekvämlighet med klinisk kvalitetsfunktionalitet.Dominant för denna utveckling är Max30003, en sofistikerad biopotential analog frontend skräddarsydd för bärbara och fjärrövervakningsanordningar.Det är utformat för energieffektivitet och precision och möjliggör exakt elektrokardiogram (EKG) avläsningar och hälsoinsikter, vilket gör det till ett populärt val.I den här artikeln gräver vi in ​​i MAX30003: s avancerade funktioner, från dess låga kraftförbrukning och brusfiltreringsfunktioner till dess flexibla design som stöder olika hälsoövervakningsapplikationer och undersöker hur det bidrar till tillförlitlig, kontinuerlig patientvård och fitnessspårning.

Katalog

Översikt över max30003

De Max30003 är en mångsidig biopotential analog front-end, idealisk för bärbar teknik som riktar sig till både kliniska och fitnessapplikationer.Den är designad för krafteffektivitet och stöder långvarig batteritid medan du levererar tillförlitlig hjärtfrekvens och EKG -övervakning.Med en enda biopotentialkanal mäter MAX30003 effektivt EKG och hjärtfrekvens, vilket gör den lämplig för ett brett spektrum av hälsoövervakningsbehov.Denna lågeffektfunktion sträcker sig till ett ultra-låg-effekt-standby-läge, vilket gör den idealisk för enheter som kräver kontinuerlig övervakning under långa varaktigheter utan ofta laddning.

Enheten innehåller elektrostatisk urladdning (ESD) skydd och elektromagnetisk interferens (EMI) filtrering för att förbättra tillförlitligheten mellan olika förhållanden.Dessa skyddsåtgärder är användbara för enheter som ofta utsätts för elektriska störningar, vilket annars kan äventyra dataintegritet.Genom att ta itu med dessa problem säkerställer MAX30003 korrekt data och enhetens motståndskraft, grundläggande för tillförlitlig övervakning i både kliniska miljöer och fitnessmiljöer.Detta robusta skydd stöder konsekvent prestanda och uppfyller kraven på långvariga, pålitliga bärbara enheter.

Ytterligare funktioner, såsom intern blyförspänning och automatisk ledningsdetektering, förbättrar MAX30003: s användbarhet ytterligare.Med hög inmatningsimpedans, lågt brus och anpassningsbara förstärkningsinställningar är enheten anpassningsbar till olika signalintensiteter, vilket säkerställer precision mellan applikationer.Dess integrerade lågpass- och högpassfilter förbättrar signalens tydlighet, medan den högupplösta ADC spelar en farlig roll för att samla exakta mätningar, dynamik för detaljerad hälsodataanalys.

Stiftkonfiguration

Stiftnummer	Stiftnamn	Beskrivning
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Internt ansluten.Anslut till AGND.
3, 8, 28	Agnd	Analog kraft och referensplats.Ansluta till Tryckt kretskort markplan.
6	ECGP	EKG -positiv input
7	Ecgn	EKG -negativ ingång
9	Capp	Analog högpassfilteringång.Anslut en 1μF x7R Kondensator (CHPF) mellan CAPP och CAPN för att bilda ett 0,5Hz högpassrespons i EKG -kanalen.
10	Täcka	Analog högpassfilteringång.Anslut en 1μF x7R Kondensator (CHPF) mellan CAPP och CAPN för att bilda ett 0,5Hz högpassrespons i EKG -kanalen.
11	Cpl	PLL -slingfilter ingång.Anslut 1NF COG CAP mellan Cpll och AGND.
12	Dgnd	Digital mark för både digital kärna och I/O -pad -drivrutiner. Rekommenderas att ansluta till AGND -planet.
13	Dvdd	Digital kärnförsörjningsspänning.Anslut till AVDD.
14	Fclk	Extern 32.768kHz klocka som kontrollerar provtagningen av De interna Sigma-Delta-omvandlare och decimatorer.
15	Csb	Aktivt lågt chip-select-ingång.Möjliggör serien gränssnitt.
16	Sudd	Seriell klockainmatning.Klocka data in och ut ur serien Gränssnitt när CSB är lågt.
17	Sdi	Seriell datainmatning.SDI samplas in i enheten på Stigande kant av SCLK när CSB är låg.
18	Sdo	Seriell datautgång.SDO kommer att förändra tillståndet på det fallande kanten på SCLK när CSB är låg.SDO är tre statliga när CSB är hög.
19	Ovdd	Logikgränssnittsförsörjningsspänning
20	Int2b	Avbrott 2 utgång.INT2B är en aktiv-låg statusutgång. Det kan användas för att avbryta en extern enhet.
21	Intb	Avbrottsutdata.INTB är en aktiv låg statusutgång.Det kan användas för att avbryta en extern enhet.
22	Avdd	Analog kärnförsörjningsspänning.Anslut till DVDD.
23	Vref	ADC -referensbuffertutgång.Anslut en 10μF X5R -keramik Kondensator mellan VREF och AGND.
25	Vcm	Vanlig läge buffertutgång.Anslut en 10μF X5R -keramik Kondensator mellan VCM och AGND.
27	Vbg	Bandgap brusfilterutgång.Anslut en 1,0μF X7R -keramik Kondensator mellan VBG och AGND.
Episk	-	Exponerad paddel.Anslut till AGND.

CAD -modeller

Symboler

Fotspår

3D -modeller

Drag

Särdrag	Beskrivning
EKG AFE med klinisk klass	Högupplösta datakonverterare med 15,5 bitar effektiva upplösning och 5 µV P-P-brus
Förbättrad verklig CMRR	Förbättrad torr startförmåga med helt differential ingångsstruktur och CMRR> 100dB
Hög ingångsimpedans	Hög impedans> 500 MΩ för låg gemensam till differentiell Lägeomvandling
Minimisignaldämpning	Minskar signalförlust vid ingången under torra startar på grund av högelektrodimpedans
Hög DC -offsetområde	± 650 mV (typisk vid 1,8V), kompatibel med olika elektroder
Hög AC -dynamisk sortiment	65 mV p-p, förhindrar att man mättnad eller direkt elektrod träffar
Längre batteritid	Konsumerar endast 85 μW vid 1,1V matningsspänning
Leads-On avbrottsfunktion	Tillåter mikrokontroller att stanna kvar i djupt sömnläge tills Giltigt blyförhållanden upptäcks
Lead-On upptäckt ström	Låg ström på 0,7 µA (typisk)
Inbyggd hjärtfrekvensdetektering	Onboard HR -upptäckt med avbrottsfunktion, reducerande Mikrokontrollerbehandlingsbelastning
Robust R-R-upptäckt	Effektiv i miljöer med hög rörelse med mycket låg kraft konsumtion
Konfigurerbara avbrott	Tillåter mikrokontroller väckning på varje hjärtslag, minska systemkraften
Hög noggrannhet	Möjliggör extraktion av mer fysiologiska data
32-ord FIFO-buffert	Stöder att vakna upp mikrokontroller var 256 ms med full EKG -förvärv
Höghastighetsgränssnitt	Underlättar snabb dataöverföring
Låg avstängningsström	Förbrukar endast 0,5 µA (typiskt) i avstängningsläge

Teknisk specifikation

Här är den tekniska specifikationstabellen för Maxim Integrated Max30003cti+.

Typ	Parameter
Fabriksledning	9 veckor
Monteringstyp	Ytfäste
Förpackning / fodral	28-wfqfn exponerad pad
Ytfäste	JA
Antal stift	28
Förpackning	Bricka
Publicerad	2016
JESD-609 kod	e3
Pbfree -kod	Ja
Delstatus	Aktiv
Fuktkänslighetsnivå (MSL)	1 (obegränsad)
Antal avslutningar	28
Typ	EKG Front End
Terminal	Matt tenn (Sn)
Max driftstemperatur	70 ° C
Min driftstemperatur	0 ° C
Ansökningar	Hjärtfrekvensövervakning
HTS -kod	8542.39.00.01
Terminalposition	Fyrhjuling
Terminalform	Ingen ledning
Toppens reflowtemperatur (CEL)	260
Antal funktioner	1
Leveransspänning	1.8V
Terminalhöjd	0,5 mm
Time@Peak Reflow Temperatur-Max (er)	Inte specificerad
Basdelnummer	Max30003
Temperaturgrad	KOMMERSIELL
Max matningsspänning	2v
Min matningsspänning	1.2V
Längd	5 mm
Höjd sittande (max)	0,8 mm
Bredd	5 mm
Nå SVHC	Ingen SVHC
ROHS -status	ROHS3 -kompatibel

Delar för jämförelse

Artikelnummer	Tillverkare	Förpackning / fodral	Antal stift	Min matningsspänning	Leveransspänning	Max matningsspänning	ROHS -status	Monteringstyp	Toppreflöjtemperatur
Max30003cti+	Maxim Integrated	28-wfqfn exponerad pad	28	1,2 v	1,8 v	2 v	ROHS3 -kompatibel	Ytfäste	260
TLV320AIC23BIPWR	Texas instrument	28-wfqfn exponerad pad	28	1,5 v	3,3 v	3,6 v	ROHS3 -kompatibel	Ytfäste	260
Tlv320aic23birhd	Texas instrument	28-TSOP (0,173, 4,4 mm)	28	1,42 v	-	3,6 v	ROHS3 -kompatibel	Ytfäste	260
SSM2603CPZ-REEL7	Analog Devices Inc.	28-vfqfn exponerad dyna	28	1,42 v	-	3,6 v	ROHS3 -kompatibel	Ytfäste	260
TLV320AIC23BRHDR	Texas instrument	28-vfqfn exponerad dyna	28	1,42 v	-	3,6 v	ROHS3 -kompatibel	Ytfäste	260

Funktionellt blockdiagram

Max30003 Circuit Integration

I EKG -system upptäcker elektroder som är fästade på huden potentiella skillnader som härstammar från hjärtans subtila elektriska aktivitet.Max30003 utnyttjar en dedikerad biopotentialkanal för att fånga dessa signaler.Genom den strategiska integrationen av många MAX30003-enheter i parallella kan flerledande konfigurationer, såsom de i en 3-ledande Holter-skärm, utformas.Vanligtvis kräver detta arrangemang användning av två enheter, vilket utnyttjar signalbehandling för att härleda den tredje ledningen.

3-Lead Holter Monitor med max30003

Max30003 är skicklig på att stödja arkitekturen för en 3-ledande Holter-skärm.En Wilson Central Terminal (WCT) är en nyckelkomponent i denna design, i genomsnitt potentialer från tre strategiskt placerade elektroder och hjälper till i brusminimering.Enheten är konstruerad för att adeptigt hantera störningar från vanliga källor, som elektriska linjer, vilket säkerställer extraktion av en orörd signal utan brus.

I applikationer kan ett eftertänksamt arkitekterat 3-ledningssystem med exakt elektrodplacering avsevärt höja den diagnostiska processen genom att erbjuda en bredare bild av hjärtdynamiken.Forskning indikerar att en robust 3-lead-konfiguration ger pålitlig kontinuerlig övervakning.Ett sådant system är fördelaktigt för snabb upptäckt av arytmier.

Buller och inblandning av vanligt läge

EKG-signalkvalitet utmanas ofta av externt brus, som härrör från linjeinterferens, rörelserelaterade artefakter och muskelkontraktioner.Max30003 integrerar banbrytande filtreringsmetoder för att motverka dessa störningar.Dess höga avslag på vanligt läge (CMRR) och avancerade differentiella ingångskretsar signifikant bromsar vanligt läge-brus, vilket höjer signalintegritet.Att använda en extra elektrod för aktivt brusavbrott rena ytterligare den fångade signalen.

Erfarenheterna framhäver att upprätthållande av konsekvent signalkvalitet drar stor nytta av strategisk elektrodplacering och anslutning till rekommenderade metoder, såsom att säkerställa en fast kontakt mellan elektroder och hud och rådgivning relativ stillhet under EKG -inspelningar.Dessa åtgärder är effektiva för att minska distorsioner och artefakter.

Kroppspotentialhantering

I bärbara EKG -konfigurationer krävs effektiv hantering av kroppspotential för att uppnå exakta avläsningar.Max30003 antar en dedikerad högerben (RL) elektrod för att stabilisera kroppspotentialen, förhindra elektrisk drift och säkerställa att förstärkare fungerar inom deras optimala intervall.I konfigurationer som saknar en RL -elektrod kan hanteringen av kroppspotential underlättas genom användning av programmerbara blyförspänningsmotstånd.

Effektiv hantering av kroppspotential kan markant påverka mätnoggrannheten.Att införliva återkopplingsslingor och inbäddade adaptiva algoritmer för att dynamiskt hantera kroppspotential är ett genomförbart tillvägagångssätt för att få mer exakta och konsekventa avläsningar, särskilt i olika fysiologiska och miljömässiga miljöer.

Typiskt schematiskt applikationsschema

Använd fallkrets

Jämförelse av max30003 och AD8232 -specifikationer

Attribut	Max30003	AD8232
Basproduktnummer	Max30003	AD8232
Kategori	Integrerade kretsar (ICS) specialiserade ICS	Utvecklingskort, satser, programmerare utvärdering och Demonstrationsbrädor och satser
Tillverkare	Maxim Integrated	Analog Devices Inc.
Serie	-	-
Paket	Bricka	Låda
Delstatus	Aktiv	Aktiv
Typ	EKG Front End	Gränssnitt

Populära användningar för MAX30003 EKG -sensorn

MAX30003 är huvudsakligen väl lämpad för olika applikationer, särskilt inom hälsoövervakning, fitnessspårning och bio-autentisering.Att utforska dessa domäner belyser deras konkreta inverkan och fördelar i vardagen.

Enstyrande händelseövervakare för att observera arytmi

I världen av arytmiobservation sticker enheter med Max30003 -chipet ut för deras förmåga att upptäcka och övervaka oregelbundna hjärtrytmer.Med förmågan att identifiera avvikelser tidigt och exakt är dessa monitorer ett dynamiskt verktyg för snabbt medicinskt svar.En rad moderna sjukvårdsapparater innehåller händelsemonitorer för kontinuerlig hjärtrytmspårning.De använder sofistikerade algoritmer för att urskilja mindre oegentligheter från allvarligare förhållanden och därmed stärka patientvård.

Trådlösa korrigeringar för fjärrövervakning av patienter

Tillkomsten av trådlösa korrigeringar som innehåller MAX30003 är att förvandla avlägsna patientövervakning.Dessa enheter möjliggör oavbruten EKG -datadelning, vilket ger dig möjlighet att övervaka hjärthälsa på distans.Tekniken visar sig vara fördelaktig för dig och erbjuder komforten med minskade sjukhusbesök.Tillförlitligheten och precisionen som dessa korrigeringar ger säkerställer att beslut om hälso- och sjukvård fattas snabbt och med insikt.

Fitness Trackers hjärtfrekvensmonitorer i bröstband

I fitnesscirklar används bröstband med hjärtfrekvensmonitorer som inkluderar Max30003 i stor utsträckning.Dessa instrument levererar exakta pulsmätningar, hjälper idrottare och fitness -hängivna för att förfina sina träningsstrategier.Genom att tolka biometriska data kan individer anpassa sina övningar för att uppnå riktade hjärtfrekvenszoner och därmed öka effektiviteten och säkerheten i deras träningspass.Verktyget och framgången för dessa bildskärmar är väl etablerade i olika fitnessmiljöer.

EKG-baserad verifiering i bio-autentiseringssystem

Bio-autentiseringssystem som utnyttjar EKG-baserad verifiering erbjuder en banbrytande tillämpning av MAX30003.Genom att utnyttja de distinkta elektriska signalerna i en persons hjärta ger dessa system en robust och pålitlig form av identitetsverifiering.Denna metod får dragkraft i områden med hög säkerhet där konventionella system kan misslyckas.Den individualiserade karaktären av EKG -mönster säkerställer en formidabel barriär mot obehörig åtkomst, vilket förstärker säkerhetsprotokollen dramatiskt.

Tillverkaröversikt

Maxim Integrated, nu en del av analoga enheter, har en betydande roll som en ledande leverantör av analog och blandad signal ICS.Denna integration placerar företaget att utnyttja omfattande branschkunskap, vilket möjliggör utveckling av sofistikerade och banbrytande lösningar.Rotad i en djup förståelse av teknisk utveckling och dina behov styrs deras innovationer av en blandning av expertis och marknadsintuition.

Inom fordonsområdet skapar Maxim lösningar som höjer fordonsdynamiken, stärker säkerhetsåtgärder och förbättrar förarens interaktioner.Deras krafthantering ICS är nyckeln till att optimera energianvändningen, vilket säkerställer tillförlitlighet till och med bland utmanande miljöer.Genom att anpassa avancerad teknik med en exakt förståelse för bilkrav bidrar Maximalt till framtiden för körteknologi.

Datablad pdf

TLV320AIC23BIPWR -datablad:

Tlv320aic23b.pdf

TLV320AIC23BIRHD Datablad:

Tlv320aic23b.pdf

SSM2603CPZ-REEL7 Datablad:

SSM2603.PDF

TLV320AIC23BRHDR -datablad:

Tlv320aic23b.pdf