Взаимодействие с пользователем и внутрисалонные датчики

ADP2140 включает в себя понижающий импульсный преобразователь постоянного напряжения с высоким КПД, малым потребляемым током и выходным током 600 мА, а также стабилизатор с малым падением напряжения (LDO, low dropout) и выходным током 300 мА, которые интегрированы в небольшом 10-выводном корпусе LFCSP, имеющем габариты 3 мм × 3 мм. Для построения на его основе полнофункционального решения необходимо всего четыре миниатюрных внешних компонента.

В понижающем импульсном стабилизаторе применяется быстродействующая схема управления током при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с постоянной частотой следования импульсов, которая обеспечивает превосходную стабильность и отличный переходный отклик. Для поддержания максимального срока службы батарей в портативных устройствах ADP2140 имеет энергосберегающий режим с переменной частотой, который позволяет уменьшать частоту коммутации при небольших нагрузках.

LDO-стабилизатор представляет собой линейный стабилизатор с малым падением напряжения и низким потребляемым током, который предназначен для работы в системах с раздельным питанием. Допустимый диапазон его входных напряжений (VIN2) начинается с 1.65 В. Благодаря столь низкому минимальному входному напряжению LDO-стабилизатор можно подключать к выходу импульсного стабилизатора для повышения КПД и уменьшения рассеиваемой мощности. Импульсный стабилизатор имеет диапазон входных напряжений от 2.3 В до 5.5 В, что позволяет работать с одиночными литий-полимерными элементами (Li+/Li−), многоэлементными щелочными/NiMH батареями, питанием шины PCMCIA и другими стандартными источниками питания.

Для поддержания минимального количества внешних компонентов и высокого КПД все версии компонента содержат внутренний ключ цепи питания и синхронный выпрямитель. ADP2140 имеет вывод сигнала "питание в норме", функцию мягкого запуска и внутреннюю схему компенсации. При помощи двух входов разрешения пользовать может реализовать разнообразные варианты последовательностей включения/отключения питания. В режиме автоматической последовательности включения/отключения большее из выходных напряжений включается по переднему фронту сигнала EN1. При подаче логического сигнала на вход отключения входная цепь отключается от выходной цепи, и потребляемый компонентом ток от источника входного напряжения сокращается до уровня меньше 100 нА. К другим ключевым особенностям компонента относятся блокировка при просадке напряжения для предотвращения глубокого разряда батареи, функция мягкого запуска для предотвращения броска входного тока при включении, а также защита от короткого замыкания и перегрева для предотвращения повреждения в жестких рабочих условиях.

При использовании ADP2140 в комбинации с двумя конденсаторами типоразмера 0603, одним конденсатором 0402, одним резистором 0402 и одной катушкой индуктивности 0805 полнофункциональное решение занимает площадь всего примерно 90 мм², удовлетворяя требованиям разнообразных портативных систем.

Области применения

The AD8232 is an integrated signal conditioning block for ECG and other biopotential measurement applications. It is designed to extract, amplify, and filter small biopotential signals in the presence of noisy conditions, such as those created by motion or remote electrode placement. This design allows for an ultralow power analog-to-digital converter (ADC) or an embedded microcontroller to acquire the output signal easily.

The AD8232 can implement a two-pole high-pass filter for eliminating motion artifacts and the electrode half-cell potential. This filter is tightly coupled with the instrumentation architecture of the amplifier to allow both large gain and high-pass filtering in a single stage, thereby saving space and cost.

An uncommitted operational amplifier enables the AD8232 to create a three-pole low-pass filter to remove additional noise. The user can select the frequency cutoff of all filters to suit different types of applications.

To improve common-mode rejection of the line frequencies in the system and other undesired interferences, the AD8232 includes an amplifier for driven lead applications, such as right leg drive (RLD).

The AD8232 includes a fast restore function that reduces the duration of otherwise long settling tails of the high-pass filters. After an abrupt signal change that rails the amplifier (such as a leads off condition), the AD8232 automatically adjusts to a higher filter cutoff. This feature allows the AD8232 to recover quickly, and therefore, to take valid measurements soon after connecting the electrodes to the subject.

The AD8232 is available in a 4 mm × 4 mm, 20-lead LFCSP package. Performance is specified from 0°C to 70°C and is operational from −40°C to +85°C.

Applications

• Fitness and activity heart rate monitors
• Portable ECG
• Remote health monitors
• Gaming peripherals
• Biopotential signal acquisition

The ADuCM3027/ADuCM3029 microcontroller units (MCUs) are ultra low power microcontroller systems with integrated power management for processing, control, and connectivity. The MCU system is based on the ARM^® Cortex^®-M3 processor, a collection of digital peripherals, embedded SRAM and flash memory, and an analog subsystem which provides clocking, reset, and power management capability in addition to an analog-to-digital converter (ADC) subsystem. For a feature comparison across the ADuCM3027/ADuCM3029 product offerings, see Table 1.

System features that are common across the ADuCM3027/ADuCM3029/ADuCM3029-1/ADuCM3029-2 MCUs include the following:

• Up to 26 MHz ARM Cortex-M3 processor
• Up to 256 kB of embedded flash memory with error correction code (ECC)
• Optional 4 kB cache for lower active power
• 64 kB system SRAM with parity
• Power management unit (PMU)
• Multilayer advanced microcontroller bus architecture (AMBA) bus matrix
• Central direct memory access (DMA) controller
• Beeper interface
• Serial port (SPORT), serial peripheral interface (SPI), inter-integrated circuit (I²C), and universal asynchronous receiver/transmitter (UART) peripheral interfaces
• Cryptographic hardware support with advanced encryption standard (AES) and secure hash algorithm (SHA)-256
• Real-time clock (RTC)
• General-purpose and watchdog timers
• Programmable general-purpose input/output (GPIO) pins
• Hardware cyclic redundancy check (CRC) calculator with programmable generator polynomial
• Power-on reset (POR) and power supply monitor (PSM)
• 12-bit successive approximation register (SAR) ADC
• True random number generator (TRNG)

To support low dynamic and hibernate power management, the ADuCM3027/ADuCM3029 MCUs provide a collection of power modes and features, such as dynamic and software controlled clock gating and power gating.

The ADuCM3029-1 and ADuCM3029-2 MCU models share the same features and functionality as that of the ADuCM3029 MCU. All specifications pertaining to the ADuCM3027 and ADuCM3029 are also applicable to the ADuCM3029-1 and ADuCM3029-2.

For full details on the ADuCM3027/ADuCM3029 MCUs, refer to the ADuCM302x Ultra Low Power ARM Cortex-M3 MCU with Integrated Power Management Hardware Reference Manual.

Product Highlights

1. Industry leading ultralow power consumption.
2. Robust operation, including full voltage monitoring in deep sleep modes, ECC support on flash, and parity error detection on SRAM memory.
3. Leading edge security. Fast encryption provides read protection to customer algorithms. Write protection prevents device reprogramming by unauthorized code.
4. Failure detection of 32 kHz LFXTAL via interrupt.
5. SensorStrobe^™ for precise time synchronized sampling of external sensors. Works in hibernate mode, resulting in drastic current reduction in system solutions. Current consumption reduces by 10 times when using, for example, the ADXL363 accelerometer. Software intervention is not required after setup. No pulse drift due to software execution.

Applications

• Internet of Things (IoT)
• Electronic shelf label (ESL) and signage
• Smart infrastructure
• Smart lock
• Asset tracking
• Smart machine, smart metering, smart building, smart city, and smart agriculture
• Wearables
• Fitness and clinical
• Machine learning and neural network 

The ADPD144RI is a highly integrated, photometric front end optimized for photoplethysmography (PPG) detection of blood oxygenation (SpO2) by synchronous detection in red and infrared wavelengths. Synchronous measurement allows rejection of both dc and ac ambient light interference with extremely low power consumption.

The module combines highly efficient, light emitting diode (LED) emitters and a sensitive 4-channel, deep diffusion photodiode (PD1 to PD4) with a custom application specific integrated circuit (ASIC) in a compact package that provides optical isolation between the integrated LED emitters and the detection photodiodes to improve through tissue, signal-tonoise ratio (SNR).

The ASIC consists of a 4-channel analog front end (AFE) with two independently configurable datapaths with separate gain and filter settings, a 14-bit analog-to-digital converter (ADC) with a burst accumulator, two flexible, independently configurable, LED drivers, and a digital control block. The digital control block provides AFE and LED timing, signal processing, and communication. Data output and functional configuration occur over a 1.8 V I²C interface.

Applications

• Optical heart rate monitoring
• Reflective SpO2 measurement

ADPD105/ADPD106/ADPD107 – это обладающие повышенной эффективностью схемы фотометрического входного интерфейса, каждая из которых содержит интегрированный 14-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и 20-разрядный пакетный аккумулятор, работающий с конфигурируемыми драйверами светоизлучающих диодов. Аккумулятор предназначен для выдачи воздействия на светодиод и измерения соответствующего обратного оптического сигнала. Вывод данных и функциональное конфигурирование компонентов осуществляются через интерфейс I²C (1.8 В) в ADPD105 или интерфейс SPI в ADPD106 и ADPD107. Интегрированная схема управления включает в себя конфигурируемые средства формирования сигналов светодиода и схему синхронного детектирования.

Данная схема аналогового входного интерфейса (analog front end, AFE) обладает наилучшими среди устройств данного класса показателями устранения смещения сигнала и воздействия модулированных помех, которые обычно возникают под воздействием окружающего света.

Для получения оптимальных характеристик ADPD105/ADPD106/ADPD107 следует использовать совместно с фотодиодом, имеющим низкую емкость (<100 пФ). Компоненты могут работать с любыми светодиодами. ADPD105 выпускается в корпусе WLCSP с габаритами 2.46 мм × 1.4 мм и корпусе LFCSP с габаритами 4 мм × 4 мм. Версии с интерфейсом SPI, ADPD106 и ADPD107, выпускаются в корпусе WLCSP с габаритами 2.46 мм × 1.4 мм.

Области применения

• Носимые устройства контроля самочувствия и физической формы
• Клинические измерения, например, измерение насыщения крови кислородом (SpO₂)
• Мониторинг в промышленных системах
• Измерение фонового освещения