Healthcare ICs
第9卷 • 第8期 您的半导体解决方案资源

优化便携式动态心电监护仪的设计标准

为保障病人的舒适性和隐私, 提供单导联心电图的动态心电监护仪必须轻便、 小巧。 无线动态心电监护仪配有存储 卡, 可以通过手机或基于LAN线路的基站传输数据。 信息数据在预定时间上传到医师办公室或医院读取, 无需拆下监 护仪或安置电极。 除性能、 可靠性、 低功耗和成本等考虑因素外, 无线动态ECG监护仪还必须支持专用遥测频段。

Solution
交流耦合和直流耦合设计方法各有千秋, 具体选择哪一种设计方法, 一般是基于个人偏好。 不过, 确定设计方法时, 会考虑功耗、 尺寸和精度等因素的优先顺序来做出决定。

交流耦合设计方法

若要维持电池寿命和性能, 同时缩减整体系统尺寸, 通常采用交流耦合方法。 这种方法无需在软件中设置复杂的高通 极点。

AD8295是一款单芯片放大器前端, 集成了 信号采集、 抗混叠滤波器和右腿驱动电路。 这种高度集成的解决方案采用4 mm × 4 mm 芯片级单封装, 其中整合一个精密仪表放 大器、 两个非专用运算放大器和两个精密 调整的匹配电阻, 电路板空间比竞争方案 少50%。 在G = 1、 频率最高为8 kHz时,该器 件所有等级产品均提供80 dB的共模抑制。 片上仪表放大器为增益可编程式,使用单 电阻设置增益(范围为1至1000), 最大增益 漂移(B级)为1 ppm/°C, 1 kHz时最大输入电 压噪声为8 nV/√Hz, 输入噪声为0.25 μV峰峰 值(0.1 Hz至10 Hz)。 由于存在驱动腿, 因而 无需60 Hz陷波滤波器。

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AC-Coupled Design Approach

直流耦合设计方法

如果设计要求保留从DC至0.05 Hz以下的信息(表示存在不良连接), 则直流耦合设计方法可能比交流耦合方法更合适。 此外, 由于无需交流耦合电容, 因此设备的物理尺寸可能比交流耦合设计要小。

AD8235是业界尺寸最小、 功耗最低的仪表放大器。 它具有轨到轨输入输出, 可以采用低至1.8 V的电源供电。 它比铅 笔尖还小, 最大电源电流为40 μA, 关断电流为6 nA, 非常适合高功效、 便携式、 轻型医疗设备和消费保健产品使用, 包括ECG监护仪。 AD8235提供10 pA的低输入偏置电流和100 dB的高共模抑制比(CMRR, G = 100)。 此性能对于紧凑型、 可 穿戴式家用医疗器件很重要, 可以改善病人舒适性, 同时使医生能够持续、 可靠地监护病人。 为简化制造过程, 它采 用1.6 mm × 2.0 mm、 卷盘式标准凸点裸片封装。 报价: 1.59美元/片。

配套器件:

欲了解适合交流耦合和直流耦合ECG设计的配套器件, 请访问:www.analog.com/healthcare/ECG

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