呼吸率测量

MAX86178是一款高度集成的多个生命体征监测设备，具有完整的光电容积脉搏波(PPG)、心电图(ECG)和生物电势(BioZ)模拟前端(AFE)，适用于可穿戴应用。MAX86178旨在为健身和临床应用提供高性能，其低功耗特性能够帮助延长电池寿命。

PPG数据采集系统支持多达6个LED和4个光电二极管输入。LED可以从两个大电流8位LED驱动器进行编程。接收路径中包含两个低噪声高分辨率读出通道，每个通道包含独立的20位ADC和出色的环境光消除(ALC)电路，构成了如今市场上性能出色的集成式光学数据采集系统。

ECG通道提供EMI滤波、内部导联偏置、右腿驱动和丰富的校准电压，支持内置自检功能。ECG通道还包含高输入阻抗、低噪声、高CMRR、可编程增益、抗混叠低通滤波器和高分辨率ADC。该器件设计用于满足IEC 60601-2-47便携式ECG系统的监测合规性要求。

BioZ接收通道具有EMI滤波和丰富的校准特性。BioZ接收通道还有高输入阻抗、低噪声、可编程增益、低通和高通滤波器选项，以及高分辨率ADC。产生输入激励的方法有多种：平衡方波拉电流/灌电流、正弦波电流以及兼有正弦波和方波的电压激励。它提供宽范围的激励幅度和频率。

MAX86178提供DC和AC导联关闭检测，包含灵活的时序系统和PLL。所有三个传感器通道均实现同步。MAX86178采用49引脚(7×7)晶圆级封装(WLP)，封装尺寸为2.77mm x 2.57mm，工作温度范围为–40ºC至+85ºC。

应用

• 便携式心率监护仪
• 心阻抗图/血液动力学监护仪
• 脉搏波到达时间(PAT)、脉搏波行进时间(PTT)、脉搏波传播速度(PWV)评估
• 脉搏血氧仪设备
• 单频率和多频率生物阻抗分析
• 智能服装应用
• 可穿戴式生命体征监护仪

ADPD6000是一款高度集成的模拟前端(AFE)，针对测量各种生命体征信号而设计。

光学通道设计为光学收发器，可以激励多达4个发光二极管(LED)，并测量多达4路独立电流输入的返回信号。信号链可抑制通常来自环境光的异步调制干扰导致的信号失调和损坏，因此无需使用滤光器或通过外部控制的直流抵消电路。

心电图(ECG)信号采集在有各种干扰信号的情况下支持低噪声、诊断级测量。ECG信号链具有许多互补特性，支持ECG测量，如用于共模抑制的驱动参考和用于识别脱落电极的导联脱落检测。

身体阻抗分析(BIA)信号链针身人体阻抗测量设计，具有可配置激励路径和测量路径。激励路径中使用12位数模(DAC)以生成正弦波，实现高精度测量，可配置滤波器用于测量激励的人体反应。

数据输出和功能配置使用ADPD6000上的串行端口接口(SPI)。控制电路包括灵活的LED信号传输和同步检测、数字滤波器、数字波发生器和可配置滤波器。

ADPD6000采用2.6 mm × 2.6 mm、0.4 mm间距、36引脚晶圆级芯片规模封装(WLCSP)。

应用

• 可穿戴健康和健身监护仪：心率、心率变异性、SpO2、身体阻抗分析、水合作用、无臂带式非介入性血压
• 居家病人监护
• 工业监控：粒子和气雾、气体和电导率检测

MAX30009是一款完整的生物阻抗(BioZ)模拟前端(AFE)解决方案，适用于可穿戴应用。它旨在为健身和临床应用提供高性能，超低功耗能够帮助延长电池寿命。BioZ接收通道在待机模式下具有静电放电(ESD)保护、电磁干扰(EMI)滤波、内部导联偏置、直流导联脱落检测、DRVN导联脱落检测和超低功耗导联开启检测功能。BioZ接收通道还具有高输入阻抗、低噪声、高共模抑制比(CMRR)、可编程增益、各种低通和高通滤波器选项，以及用于同步I和Q采集的两个高分辨率模数转换器。

BioZ发射通道具有正弦波电流发生器，可将交流电流驱动到人体内，频率范围为16Hz至806kHz，幅度范围为16nA_RMS至1.28mA_RMS。发射通道还可以在正弦波电压和H桥模式下工作。灵活的输入/输出MUX可使用多组电极进行双极和四极测量。

对于需要高绝对阻抗精度的测量，例如生物阻抗分析/光谱(BIA/BIS)和自动体外除颤器(AED)身体阻抗，MAX30009提供多种校准选项。外部精密电阻可连接到四线式校准端口以实现高精度。内部微调电阻也提供高精度。

基于PLL的时序子系统支持各种微调激励和采样频率，并且可以与其他ADI生物传感器同步，以同时采集数据。

MAX30009采用2.03mm x 2.03mm、25引脚晶圆级封装(WLP)，工作温度范围为-40°C至+85°C。

应用

• 可穿戴健身、健康和医疗设备
• 多频身体组成分析仪
• 无创式血液动力学监护仪
• 自动体外除颤器
• 优化精确检测性能：
• 呼吸频率
• 皮肤电反应/皮肤电活动
• 生物电阻抗频谱
• 身体组成和体液分析
• 心阻抗图和体积描记法

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。

应用

• 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

在Darwin家族中，MAX32670是一款超低功耗、高性价比、高可靠性的32位微控制器，在实现复杂的传感器处理设计的同时不会影响电池寿命。器件集成了高度灵活性的多功能电源管理单元与功能强大的Arm® Cortex®-M4 (带浮点运算单元，FPU)。MAX32670也为传统设计从8或16位微控制器升级提供了简便、成本优化的途径。

器件集成高达384KB闪存和160KB SRAM承载应用程序和传感器代码。在整个闪存、RAM和缓存全领域内支持纠错码(ECC)，支持单比特纠错和双比特检测(SEC-DED)，确保超高可靠性的代码执行支持一些要求苛刻的应用。另外集成了一些附加功能，例如集成了两个窗型看门狗定时器，具有极高的灵活性和独立时钟，进一步增强了方案的可靠性。掉电检测功能确保掉电、上电以及意外电源瞬变期间系统的正确工作。

器件集成了多种高速外设，例如3.4MHz I²C、50MHz SPI和4MBAUD UARTs，最大程度提高通信带宽。此外，提供一个低功耗UART可在最低功耗休眠模式下运行，促进唤醒而避免丢失任何数据。提供总共6个具有I/O功能的定时器，包括2个低功耗定时器，即使在最低功耗休眠模式下也可以进行脉冲计数、捕获/比较和PWM。该器件将全部这些功能集成到微小尺寸封装中：5mm x 5mm、40引脚TQFN-EP封装和1.7mm x 2.2mm、24焊球WLP封装。

应用

• 算法协处理器
• 电池供电医疗设备
• 工业传感器
• 光通信模块
• 安全无线电调制解调器控制器
• 智能传感器控制器
• 系统辅助功能控制器

AD5933是一款高精度的阻抗转换器系统解决方案，片上集成频率发生器与12位、1 MSPS的模数转换器(ADC)。用频率发生器产生的信号来激励外部复阻抗，外部阻抗的响应信号由片上ADC进行采样，然后由片上DSP进行离散傅里叶变换(DFT)处理。DFT算法在每个频率上返回一个实部(R)数据字和一个虚部(I)数据字。

校准之后，很容易算出各扫描频率点的阻抗幅度和相对相位。计算是利用实部和虚部寄存器内容在片外完成，寄存器内容可以从串行I₂C接口读取。

ADI公司还提供一款类似器件AD5934，它是一款2.7 V至5.5 V、250 kSPS、12位阻抗转换器，内置温度传感器，并采用16引脚SSOP封装。

应用

• 电化学分析
• 生物电阻抗分析
• 阻抗频谱分析
• 复阻抗测量
• 腐蚀监控和保护设备
• 生物医学和汽车传感器
• 近程传感
• 无损检测
• 材料性质分析
• 燃料/电池状态监控

ADuCM350是一款可配置的阻抗转换器和恒电位仪，具有电流和电压测量功能，适合电化学传感器和生物传感器。它是一款完整的、纽扣电池供电、高精密MCU集成解决方案，适合便携式设备应用，例如护理点诊断和用于监护生命体征的穿戴式设备。

ADuCM350模拟前端(AFE)具有16位、精密、160 kSPS模数转换器(ADC)；0.17%精密基准电压源；12位、无失码数模转换器(DAC)；以及可重新配置的超低泄漏开关矩阵。 该产品具有4个电压测量通道、多达8个电流测量通道，以及一个阻抗测量DFT引擎 ADuCM350还内置一个基于ARM Cortex-M3的处理器、存储器和所有I/O连接，因而可支持带显示器、USB通信和有源传感器的便携式计量仪。 ADuCM350采用120引脚8 mm × 8 mm CSP_BGA封装，额定工作温度范围为-40℃至+85℃。

为支持极低的动态和休眠电源管理，ADuCM350提供一系列电源模式和功能，例如动态和软件控制时钟门控与电源门控。 AFE通过高级微控制器总线结构(AMBA)矩阵上的高级高性能总线(AHPB)从机接口以及直接存储器访问(DMA)和中断连接与ARM Cortex-M3连接。

应用

• 护理点诊断
• 用于监护生命体征的穿戴式设备
• 电流、电压、阻抗测量

MAX86178评估套件（EV套件）提供平台来评估具有光电容积脉搏波(PPG)、心电图(ECG)和生物阻抗(BioZ)测量功能的MAX86178的功能和特性。该评估套件能够采用灵活的硬件和软件配置，帮助用户快速学习如何配置和优化他们应用中的MAX86178。

MAX86178是一款完整的PPG、ECG和BioZ模拟前端解决方案，由两个光学读出通道、一个单导联ECG通道和一个BioZ通道（支持四极性和双极性电极配置）组成，所有这些通道能同时运行。光学读出通道支持多达6个LED和4个光学二极管输入。BioZ通道支持多种激励模式：方波灌电流/拉电流、正弦波电流、正弦波电压，以及方波电压，可采用多种频率来支持多种BioZ应用。

MAX86178评估套件包含两块电路板。MAXSENSORBLE_EVKIT_B是微控制器(MCU)板，MAX86178_EVKIT_C则是包含MAX86178的传感器板。为了使能PPG和ECG测量功能，该传感器板还包含3个LED（红色、绿色和红外光）、3个独立的光电二极管(Vishay VEMD8080)，以及ECG和BioZ通道上的组件配置。该评估套件可以使用USB-C至USB-A电缆连接至PC，由PC供电，或者由LiPo电池供电。该评估套件配备最新固件，但集成MAXDAP-TYPE-C可编程电路板，以防需要更换固件。

应用

• 便携式心率监护仪
• 心阻抗图/血液动力学监护仪
• 脉搏波到达时间(PAT)、脉搏波行进时间(PTT)、脉搏波传播速度(PWV)评估
• 脉搏血氧仪设备
• 单频率和多频率生物阻抗分析
• 智能服装应用
• 可穿戴式生命体征监护仪

MAX30009EVKIT#评估套件（EV套件）提供平台来评估MAX30009低功耗、高性能生物阻抗(BioZ)模拟前端的功能和特性。该评估套件能够采用灵活的硬件和软件配置，帮助用户快速学习如何配置和优化其应用中的MAX30009。

MAX30009是一款完整的生物阻抗(BioZ)模拟前端解决方案，适用于可穿戴应用。它旨在为健身和临床应用提供高性能，超低功耗能够帮助延长电池寿命。BioZ接收通道在待机模式下具有ESD保护、EMI滤波、内部导联偏置、直流导联脱落检测、DRVN导联脱落检测和超低功耗导联开启检测功能。BioZ接收通道还具有高输入阻抗、低噪声、高CMRR、可编程增益、各种低通和高通滤波器选项，以及用于同步I和Q采集的两个高分辨率模数转换器。

MAX30009EVKIT#评估套件包含两块电路板。MAXSENSORBLE_EVKIT_B是微控制器(MCU)板，MAX30009_EVKIT_B则是包含MAX30009的传感器板。该评估套件由LiPo电池供电，该电池可通过USB-C电缆充电。该评估系统通过Bluetooth® (WIN BLE)与MAX30009GUI（已安装在用户系统中）通信。该评估套件配备最新固件，但集成可编程电路板MAXDAP-TYPE-C，以防需要更换固件。

应用

• 可穿戴健身、健康和医疗设备
• 多频身体组成分析仪
• 无创式血液动力学监护仪
• 自动体外除颤器
• 优化精确检测性能：
• 呼吸频率
• 皮肤电反应/皮肤电活动
• 生物电阻抗频谱
• 身体组成和体液分析
• 心阻抗图和体积描记法

本用户指南介绍了 EVAL-ADPD6000Z 演示套件的操作，它是 ADPD6000 的评估模块。

ADPD6000 是一款用于可穿戴生命体征检测 (VSM) 设备的完全集成式模拟前端 (AFE)。ADPD6000 的主要功能包括光学体积描记法 (PPG)、心电描记应用 (ECG) 和人体阻抗分析 (BIA)。

该演示套件包括软件和硬件。EVAL-ADPD6000Z 可以评估 AFE 特性，并验证基于 AFE 的系统设计。根据应用的需求，用户可以使用电缆连接或蓝牙连接，在 PC 与 EVAL-ADPD6000Z 之间建立通信。

本用户指南还介绍了 ADPD6000 的不同功能的配置示例。

有关 ADPD6000 的完整详细信息，请参阅 ADPD6000 数据手册，在使用 EVAL-ADPD6000Z 时，必须同时参阅该数据手册和本用户指南。

ADP5360 包括用于单一锂离子/锂离子电池充电的高性能线性稳压器、超低静态电流电量计和电池保护电路、超低静态降压和升降压开关稳压器以及监控电路。

ADP5360CB-EVALZ 评估板支持外部 USB 硬件保护装置连接，用户可以通过图形用户界面 (GUI) 软件来评估 I2C 接口提供的全面功能。

ADP5360 可在 −40°C 至 +85°C 的结温范围内工作，并采用 32 球 2.56 mm × 2.56 mm WLCSP 封装。

ADP5360 数据手册中提供了有关 ADP5360 的更多信息，必须同时参阅该数据手册和本评估板用户指南。

本用户指南介绍EVAL-AD5933EBZ评估板以及为与该器件接口而开发的应用软件。AD5933是一款高精度的阻抗转换器系统，片上集成频率发生器与12位、1 MSPS的模数转换器(ADC)。频率发生器允许用已知的信号来激励外部复阻抗。外部阻抗的响应信号由片上ADC进行采样，然后由片上DSP引擎在每个激励频率下进行DFT处理。AD5933还内置具有13位分辨率的内部温度传感器。该器件采用2.7 V至5.5 V电源供电。其他板载元件包括：3.0 V基准电压源ADR423，用作该器件单独的模拟部分和数字部分的稳定电源电压，以及超高精度稳压器ADP3303，用作与AD5933接口的板载通用串行总线控制器的电源。用户可以选择从计算机的USB端口为整个电路供电。

该评估板还集成了高性能调整型16 MHz表贴晶振，如需要可用作AD5933的系统时钟。通过USB微控制器可与AD5933接口，该器件可产生与AD5933通信所需的I2C信号。通过位于PC上并从PC运行的Visual Basic®图形用户界面可与USB微控制器接口。AD5933的完整技术规格参见ADI公司的AD5933数据手册。使用评估板时，应同时参阅数据手册和本用户指南。

请注意：该评估软件无法在Windows 8或Windows 10上运行（USB驱动程序不兼容Windows 7以上版本的操作系统）。

设备要求

• 1个Eval-ADuCM350EBZ板
• 1个USB-SW/UART-EMUZ，也称为J-Link OB仿真器
• 1个ADuCM350四线式生物配置3板
• 1个分线板
• 1根USB电缆

MAX32665/MAX32666评估套件提供评估MAX32665/MAX32666能力的平台，器件为高效Arm^®微控制器和音频DSP，适用于可穿戴和耳戴式设备应用。

这些评估套件可评估所有型号的CTBGA IC。带有插座的套件可用于评估安全IC，直接贴装的套件可用于评估非安全IC。

应用

• 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

MAX32670评估套件(EV kit)为评估MAX32670提供平台。MAX32670是一款超低功耗、高性价比、高可靠性32位微控制器，在实现复杂的传感器处理设计的同时不会影响电池寿命。器件集成了高度灵活性的多功能电源管理单元与功能强大的Arm^® Cortex^®-M4核心(带浮点运算单元，FPU)。MAX32670也为传统设计从8或16位微控制器升级提供了简便、成本优化的途径。

应用

• 算法协处理器
• 电池供电医疗设备
• 工业传感器
• 光通信模块
• 安全无线电调制解调器控制器
• 智能传感器控制器
• 系统辅助功能控制器

本参考设计介绍了如何准备和使用MAXREFDES282：健康检测贴片平台。该平台采用胸部贴片设计，并配备高灵敏度光电容积脉搏波(PPG)、心电图(ECG)、生物阻抗(BioZ)和温度生物传感器以及Maxim Integrated^®（现已成为Analog Devices^®的一部分）的两个电源管理IC (PMIC)，可用于捕获对医疗健康至关重要的生物医学信号。该平台集成多种算法，可根据生物传感器的测量数据来计算心率(HR)、呼吸率(RR)和血氧(SpO₂)等生命体征。这些生命体征数据可以在Windows^® GUI上实时显示，并记录到本地文件以供深入研究。

参照 重要声明和免责声明 涵盖参考设计和其他Maxim资源*

The MAXREFDES220# reference design provides everything you need to quickly prototype your product to measure finger-based heart rate, blood oxygen saturation level (SpO2), and blood pressure trending (BPT).

The MAX30101 and the MAX32664 provide an integrated hardware and software solution for multiple finger-based applications. The MAX32664 firmware provides algorithm output.

A MAX32630FTHR is provided to emulate a host system for easy development.

Design files, firmware, and software are available for this reference design. The board is also available for purchase.

MAXREFDES104# 是一款采用可穿戴外形规格的独特评估和开发平台，用于演示健康检测应用的广泛 Maxim 产品的功能。这种第三代健康传感器平台（MAXREFDES101# Health Sensor Platform 2.0 的升级版本）集成了一个二合一 PPG + ECG 模拟前端 (AFE) 传感器 (MAX86176)、一个人体温度传感器 (MAX30208)、一个微控制器 (MAX32666)、一个电源管理 IC (MAX20360) 和一个 3 轴加速度计。完整平台包含一个 3D 打印外壳和一个具有嵌入式心率、血样饱和度和 ECG 算法的生物算法中心 (MAX32674)。通过 Bluetooth™ 可将算法输出和原始数据传输到 PC GUI，以便进行演示、评估和定制开发。