Op 2024/11/7 61

Max30003 Biopotential AFE -handleiding: circuitanalyse, PIN -configuratie, gegevensblad en AD8232 -vergelijking

Wearable Technology heeft hervormd hoe we gezondheidsmonitoring benaderen en naadloos gemak samenvoegen met functionaliteit van klinische kwaliteit.Dominant voor deze evolutie is de Max30003, een geavanceerde biopotentiële analoge frontend op maat gemaakt voor wearables en externe gezondheidsbewakingsapparatuur.Het is ontworpen voor energie -efficiëntie en precisie en maakt nauwkeurige lezingen en gezondheidsinzichten voor elektrocardiogram (ECG) mogelijk, waardoor het een populaire keuze is.In dit artikel graven we in op de geavanceerde functies van de Max30003, van het lage stroomverbruik en de ruisfiltermogelijkheden tot het flexibele ontwerp dat diverse gezondheidsmonitoringtoepassingen ondersteunt en onderzoekt hoe het bijdraagt ​​aan betrouwbare, continue patiëntenzorg en fitness volgen.

Catalogus

Overzicht van Max30003

De Max30003 is een veelzijdige biopotentiële analoge front-end, ideaal voor draagbare technologie die zich richt op zowel klinische als fitnesstoepassingen.Ontworpen voor stroomefficiëntie, ondersteunt het de langdurige levensduur van de batterij en biedt het leveren van betrouwbare hartslag en ECG -monitoring.Met een enkel biopotentieel kanaal meet de Max30003 ECG en hartslag efficiënt, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan gezondheidsbewakingsbehoeften.Deze low-power-functie strekt zich uit tot een stand-by-modus voor ultra-lage-kracht, waardoor het ideaal is voor apparaten die continue monitoring nodig hebben over lange duur zonder frequent opladen.

Het apparaat bevat de bescherming van elektrostatische ontlading (ESD) en filtering van elektromagnetische interferentie (EMI) om de betrouwbaarheid tussen verschillende omstandigheden te verbeteren.Deze waarborgen zijn nuttig voor apparaten die vaak worden blootgesteld aan elektrische verstoringen, die anders de integriteit van de gegevens kunnen in gevaar kunnen brengen.Door deze problemen aan te pakken, zorgt de MAX30003 voor nauwkeurige gegevens en veerkracht van apparaten, basis voor betrouwbare monitoring in zowel klinische als fitnessomgevingen.Deze robuuste bescherming ondersteunt consistente prestaties en voldoet aan de eisen voor langdurige, betrouwbare draagbare apparaten.

Aanvullende functies, zoals interne voorkeur voor lead en automatische lead-off detectie, verbeteren de bruikbaarheid van de MAX30003 verder.Met hoge ingangsimpedantie, lage ruis en aanpasbare versterkingsinstellingen is het apparaat aanpasbaar aan verschillende signaalintensiteiten, waardoor precisie over toepassingen zorgt.De geïntegreerde low-pass en high-pass filters verbeteren de duidelijkheid van de signaal, terwijl de ADC met hoge resolutie een gevaarlijke rol speelt bij het verzamelen van nauwkeurige metingen, dynamisch voor gedetailleerde analyse van de gezondheidsgegevens.

PIN -configuratie

Pin -nummer	Speldnaam	Beschrijving
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Intern verbonden.Maak verbinding met AGND.
3, 8, 28	Agnd	Analoge kracht en referentiegebieden.Verbinding maken met de Gebonden printplaat grondvlak.
6	ECGP	ECG -positieve input
7	ECGN	ECG -negatieve input
9	Capp	Analoge high-pass filteringang.Sluit een 1μF X7R aan Condensator (CHPF) tussen CAPP en CAPN om een ​​high-pass respons van 0,5 Hz te vormen in het ECG -kanaal.
10	Kap	Analoge high-pass filteringang.Sluit een 1μF X7R aan Condensator (CHPF) tussen CAPP en CAPN om een ​​high-pass respons van 0,5 Hz te vormen in het ECG -kanaal.
11	CPLL	PLL -lusfilterinvoer.Sluit 1NF COG -dop tussen CPLL aan en agnd.
12	DGND	Digitale grond voor zowel digitale kern- als I/O -paddrivers. Aanbevolen om verbinding te maken met AGND -vlak.
13	Dvdd	Digitale kerntoevoerspanning.Maak verbinding met AVDD.
14	Fclk	Externe 32.768kHz klok die de bemonstering van De interne Sigma-Delta-converters en decimator.
15	CSB	Actief-lage chip-select input.Schakelt de serie in interface.
16	SCLK	Seriële klokinvoer.Klokken gegevens in en uit de serie interface wanneer CSB laag is.
17	SDI	Seriële gegevensinvoer.SDI wordt bemonsterd in het apparaat op de Stijgende rand van SCLK wanneer CSB laag is.
18	SDO	Seriële gegevensuitvoer.SDO zal van staat veranderen op het vallen Rand van SCLK wanneer CSB laag is.SDO is driemaal wanneer CSB hoog is.
19	Ovdd	Logica -interface voedingsspanning
20	Int2b	Onderbreking 2 uitgang.INT2B is een actieve-lage statusuitgang. Het kan worden gebruikt om een ​​extern apparaat te onderbreken.
21	Intb	Onderbroken output.INTB is een actieve uitvoer met lage status.Het kan worden gebruikt om een ​​extern apparaat te onderbreken.
22	AVDD	Analoge kerntoevoerspanning.Maak verbinding met DVDD.
23	Vreef	ADC Referentiebufferuitgang.Sluit een 10μF X5R keramiek aan condensator tussen Vref en Agnd.
25	VCM	Gemeenschappelijke modusbufferuitgang.Sluit een 10μF X5R keramiek aan condensator tussen VCM en AGND.
27	VBG	Bandgap -ruisfilteruitgang.Sluit een 1,0μF X7R -keramiek aan condensator tussen VBG en AGND.
EP	-	Blootgestelde peddel.Maak verbinding met AGND.

CAD -modellen

Symbolen

Voetafdrukken

3D -modellen

Functies

Functie	Beschrijving
Klinische kwaliteit ECG AFE	Gegevensconverter met hoge resolutie met 15,5 bits effectief resolutie en 5 µV P-P-ruis
Verbeterde real-world CMRR	Verbeterde droge startmogelijkheden met volledig differentieel invoerstructuur en CMRR> 100DB
Hoge invoerimpedantie	Hoge impedantie> 500 MΩ voor een laag gemeenschappelijk tot differentiaal Modusconversie
Minimale signaalverzwakking	Vermindert het signaalverlies bij ingang tijdens droge starts als gevolg van Hoge elektrode -impedantie
High DC Offset -bereik	± 650 mV (typisch bij 1,8 V), compatibel met verschillende elektroden
Hoog AC dynamisch bereik	65 mV P-P, voorkomt dat AFE-verzadiging van beweging of direct elektrode hits
Langere batterijduur	Verbruikt slechts 85 µW bij 1,1 V voedingspanning
Leads-on Interrupt-functie	Hiermee kunnen microcontroller in diepe slaapstand blijven tot Geldige leadconditie wordt gedetecteerd
Lead-on Detect Huidig	Lage stroom van 0,7 µA (typisch)
Ingebouwde hartslagdetectie	Board HR -detectie met interrupt -functie, reduceren Microcontroller -verwerkingsbelasting
Robuuste R-R-detectie	Effectief in high-motion omgevingen met zeer laag vermogen consumptie
Configureerbare onderbrekingen	Laat microcontroller worden wakker op elke hartslag, Systeemvermogen verminderen
Hoge nauwkeurigheid	Maakt extractie van meer fysiologische gegevens mogelijk
32-woorden FIFO-buffer	Ondersteunt het wakker worden met microcontroller elke 256 ms met vol ECG -acquisitie
High-speed SPI-interface	Vergemakkelijkt snelle gegevensoverdracht
Lage afsluitstroom	Verbruikt slechts 0,5 µA (typisch) in de afsluitmodus

Technische specificatie

Hier is de technische specificatietabel voor de Maxim Integrated Max30003cti+.

Type	Parameter
Factory doorlooptijd	9 weken
Montagetype	Oppervlaktemontage
Pakket / kast	28-wfqfn blootgestelde pad
Oppervlaktemontage	JA
Aantal pinnen	28
Verpakking	Dienblad
Gepubliceerd	2016
JESD-609 Code	E3
PBFree -code	Ja
Onderdeelstatus	Actief
Vochtgevoeligheidsniveau (MSL)	1 (onbeperkt)
Aantal beëindigingen	28
Type	ECG front -end
Eindafwerking	Mat tin (sn)
Max bedrijfstemperatuur	70 ° C
Min bedrijfstemperatuur	0 ° C
Toepassingen	Hartslagmonitoring
HTS -code	8542.39.00.01
Eindpositie	Quad
Eindvorm	Geen leiding
Peak Reflow -temperatuur (CEL)	260
Aantal functies	1
Voedingsspanning	1.8V
Eindpunt	0,5 mm
Time@peak reflow temperatuur-max (s)	Niet gespecificeerd
Basisonderdeelnummer	Max30003
Temperatuurcijfer	Commercieel
Max voedingsspanning	2V
Min voedingsspanning	1.2V
Lengte	5 mm
Zittend hoogte (max)	0,8 mm
Breedte	5 mm
Bereik SVHC	Geen SVHC
ROHS -status	ROHS3 -compatibel

Onderdelen voor vergelijking

Onderdeelnummer	Fabrikant	Pakket / kast	Aantal pinnen	Min voedingsspanning	Voedingsspanning	Max voedingsspanning	ROHS -status	Montagetype	Piekrefllowtemperatuur
Max30003cti+	Maxim geïntegreerd	28-wfqfn blootgestelde pad	28	1.2 V	1.8 V	2 V	ROHS3 -compatibel	Oppervlaktemontage	260
TLV320AIC23BIPWR	Texas instrumenten	28-wfqfn blootgestelde pad	28	1.5 V	3.3 V	3.6 V	ROHS3 -compatibel	Oppervlaktemontage	260
TLV320AIC23BIRHD	Texas instrumenten	28-TSSOP (0.173, 4,4 mm)	28	1.42 V	-	3.6 V	ROHS3 -compatibel	Oppervlaktemontage	260
SSM2603CPZ-REEL7	Analog Devices Inc.	28-vfqfn blootgestelde pad	28	1.42 V	-	3.6 V	ROHS3 -compatibel	Oppervlaktemontage	260
TLV320AIC23BRHDR	Texas instrumenten	28-vfqfn blootgestelde pad	28	1.42 V	-	3.6 V	ROHS3 -compatibel	Oppervlaktemontage	260

Functioneel blokdiagram

Max30003 Circuit -integratie

In ECG -systemen detecteren elektroden op de huid potentiële verschillen die afkomstig zijn van de subtiele elektrische activiteit van het hart.De MAX30003 maakt gebruik van een speciaal biopotentieel kanaal om deze signalen vast te leggen.Door de strategische integratie van talloze MAX30003-eenheden in parallelle, meerdere configuraties, zoals die in een 3-lad Holter-monitor, kunnen worden gemaakt.Doorgaans vereist deze opstelling het gebruik van twee eenheden, waarbij signaalverwerking wordt gebruikt om de derde voorsprong af te leiden.

3-Lead Holter Monitor met Max30003

De MAX30003 is bedreven in het ondersteunen van de architectuur van een 3-lad Holter-monitor.Een Wilson Central Terminal (WCT) is een belangrijke component in dit ontwerp, gemiddeld potentialen van drie strategisch geplaatste elektroden en hulp bij ruisminimalisatie.Het apparaat is ontworpen om intentief interferentie uit gemeenschappelijke bronnen, zoals elektrische lijnen, te beheren, waardoor de extractie van een ongerept signaal zonder ruis wordt gewaarborgd.

In toepassingen kan een doordacht gearchiteerd 3-lead-systeem met een precieze plaatsing van elektrode het diagnostische proces aanzienlijk verhogen door een breder beeld van cardiale dynamiek te bieden.Onderzoek geeft aan dat een stevige 3-lead-configuratie betrouwbare continue monitoring biedt.Een dergelijk systeem is voordelig voor de tijdige detectie van aritmieën.

Ruis en gemeenschappelijke interferentie

ECG-signaalkwaliteit wordt vaak uitgedaagd door externe ruis, voortkomend uit lijninterferentie, bewegingsgerelateerde artefacten en spiercontracties.De MAX30003 integreert geavanceerde filtermethoden om deze storingen tegen te gaan.De hoge verstandingsverhouding van de gemeenschappelijke modus (CMRR) en geavanceerde differentiële ingangscircuits beperken de ruis van de gemeenschappelijke modus aanzienlijk, waardoor de signaalintegriteit wordt verhoogd.Het gebruik van een extra elektrode voor actieve ruisonderzoek zuivert verder het vastgelegde signaal.

Ervaringen benadrukken dat het behouden van consistente signaalkwaliteit voordelen sterk van strategische elektrode -plaatsing en naleving van aanbevolen praktijken, zoals het zorgen voor een stevig contact tussen elektroden en huid en het adviseren van relatieve stilte tijdens ECG -opnames.Deze maatregelen zijn effectief bij het verminderen van vervormingen en artefacten.

Lichaamspotentieel management

In draagbare ECG -configuraties is een effectief beheer van lichaamspotentieel vereist om precieze metingen te bereiken.De Max30003 neemt een speciale rechterbeen (RL) -elektrode aan om het lichaamspotentieel te stabiliseren, waardoor elektrische drift wordt voorkomen en ervoor zorgen dat versterkers binnen hun optimale bereik werken.In configuraties die een RL -elektrode missen, kan het beheer van lichaamspotentiaal worden vergemakkelijkt door het gebruik van programmeerbare vooringenomenheidsweerstanden.

Het effectieve beheer van lichaamspotentieel kan de nauwkeurigheid van de meet aanzienlijk beïnvloeden.Het opnemen van feedbacklussen en het inbedden van adaptieve algoritmen om het lichaamspotentieel dynamisch te beheren, is een haalbare benadering voor het verkrijgen van meer accurate en consistente metingen, vooral in diverse fysiologische en omgevingsomgevingen.

Typisch applicatieschema

Use case circuit

Max30003- en AD8232 -specificaties vergelijken

Attribuut	Max30003	AD8232
Base Productnummer	Max30003	AD8232
Categorie	Integrated Circuits (ICS) gespecialiseerde IC's	Ontwikkelingsborden, kits, evaluatie van programmeurs en Demonstratieborden en kits
Fabrikant	Maxim geïntegreerd	Analog Devices Inc.
Serie	-	-
Pakket	Dienblad	Doos
Onderdeelstatus	Actief	Actief
Type	ECG front -end	Interface

Populair gebruik voor de Max30003 ECG -sensor

De MAX30003 is voornamelijk goed geschikt voor verschillende toepassingen, met name in gezondheidsbewaking, fitness volgen en bio-authenticatie.Het verkennen van deze domeinen benadrukt hun tastbare impact en voordelen bij dagelijks gebruik.

Event-monitors met één leads voor het observeren van aritmie

In de wereld van aritmie -observatie vallen apparaten met de Max30003 -chip op voor hun vermogen om onregelmatige hartritmes te detecteren en te monitoren.Met de mogelijkheid om afwijkingen vroeg en precies te identificeren, zijn deze monitoren een dynamisch hulpmiddel voor tijdige medische respons.Een reeks moderne gezondheidszorgapparaten bevat evenementenmonitors voor continu hartritmevolg.Ze gebruiken geavanceerde algoritmen om kleine onregelmatigheden te onderscheiden van ernstiger omstandigheden, waardoor de patiëntenzorg wordt versterken.

Draadloze patches voor externe monitoring van patiënten

De komst van draadloze patches die de MAX30003 opnemen, is het transformeren van externe patiëntbewaking.Deze apparaten maken ononderbroken ECG -gegevensuitwisseling mogelijk, waardoor u op afstand toezicht houdt op de cardiale gezondheid.De technologie is voordelig voor u en biedt het comfort van verminderde ziekenhuisbezoeken.De betrouwbaarheid en precisie die deze patches bieden, zorgen ervoor dat beslissingen in de gezondheidszorg onmiddellijk en met inzicht worden genomen.

Fitness Trackers Hartslagmonitoren in borstbanden

In fitnesscirkels worden borstbanden met hartslagmonitors met de Max30003 uitgebreid gebruikt.Deze instrumenten leveren nauwkeurige hartslagstatistieken, helpen atleten en fitness -toegewijden bij het verfijnen van hun trainingsstrategieën.Door biometrische gegevens te interpreteren, kunnen individuen hun oefeningen aanpassen om gerichte hartslagzones te bereiken, waardoor de effectiviteit en veiligheid van hun trainingen worden verhoogd.Het nut en het succes van deze monitoren zijn goed ingeburgerd in verschillende fitnessomgevingen.

Op ECG gebaseerde verificatie in bio-authenticatiesystemen

Bio-authenticatiesystemen die gebruikmaken van ECG-gebaseerde verificatie bieden een geavanceerde toepassing van de MAX30003.Door de onderscheidende elektrische signalen van het hart van een persoon te benutten, bieden deze systemen een robuuste en betrouwbare vorm van identiteitsverificatie.Deze methode wint aan grip in gebieden met een hoog beveiliging waar conventionele systemen kunnen falen.De geïndividualiseerde aard van ECG -patronen zorgt voor een formidabele barrière tegen ongeautoriseerde toegang, waardoor beveiligingsprotocollen dramatisch worden versterkt.

Overzicht van de fabrikant

Maxim Integrated, nu onderdeel van analoge apparaten, houdt een substantiële rol in als toonaangevende leverancier van analoge en gemengde signaal IC's.Deze integratie positioneert het bedrijf om uitgebreide industriële kennis te benutten, waardoor geavanceerde en baanbrekende oplossingen mogelijk zijn.Geworteld in een diepgaand begrip van technologische evolutie en uw behoeften, worden hun innovaties geleid door een mix van expertise en marktinstelling.

Binnen de auto -sfeer creëert Maxim oplossingen die de dynamiek van het voertuig verhogen, veiligheidsmaatregelen versterken en de interacties tussen bestuurders verbeteren.Hun Power Management IC's zijn van cruciaal belang in het optimaliseren van energieverbruik, waardoor betrouwbaarheid zelfs te midden van uitdagende omgevingen zorgt.Door geavanceerde engineering af te stemmen op een exact begrip van de eisen van de auto, draagt ​​Maxim actief bij aan de toekomst van rijtechnologie.

Datasheet PDF

TLV320AIC23BIPWR Gegevensasheets:

TLV320AIC23B.PDF

TLV320AIC23BIRHD -datasheets:

TLV320AIC23B.PDF

SSM2603CPZ-REEL7 Datasheets:

SSM2603.pdf

TLV320AIC23BRHDR -datasheets:

TLV320AIC23B.PDF