面向低功耗可穿戴设备:来自Maxim Integrated的一种新的生物电位和生物阻抗传感器

Maxim Integrated为生物测量提供了新的低功耗高性能集成电路。

的MAX30001集成电路,从马克西姆集成，作为一个完整的模拟前端(AFE)解决方案，执行生物电位和生物阻抗测量临床和健康应用。

你可能会问，什么是生物电位和生物阻抗测量?根据数据表MAX30001的生物电势通道提供心电图(ECG)波形，感觉心率，并可以检测起搏器边缘，而生物阻抗通道测量呼吸。对我来说，这听起来就像魔法!同样令人印象深刻的是集成电路的非常小的封装——实际上，有两个封装选项。

两个非常小的包选项

根据您的设计要求，当使用MAX30001生物传感器时，您有两种封装类型可供选择。一个是28针5mm × 5mm TQFN(薄扁平无铅)包;这个包更适合那些谁可能需要做一些手放置或手动焊接(如与热风枪)，或那些谁只是不想处理wafer-level包巨头()…这是另一个可用的打包选项。30针晶片级封装(2.7mm × 2.7mm)适用于空间有限的应用。下图显示了这两种包装类型的pinouts和尺寸。

图1所示。两种可用包装类型(TQFN和WLP)的Pinout和包装尺寸。图表取自数据表(PDF)。

该数据表还提供了额外的包和占地面积(土地模式)信息，Maxim还提供了最新包和布局图的超链接(见下图)。

图2。的附加包和内存占用信息数据表(PDF)。

有关如何保护WLP设备免遭“意外删除”的提示，请阅读标题为Wafer-Level包信息在我们的文章讨论的MAX16140。

推荐过滤选项

当使用MAX30001生物传感器时，您不需要担心连接外部信号放大器或实现滤波器，因为(它们应该是)这些关键组件包括在这个AFE解决方案中。正如在数据表中所解释的，该IC的心电通道包括一个低噪声固定增益仪表放大器抑制共模交流干扰以及电极极化引起的差动直流电压。

用户可以通过一个单独的外部电容设置直流抑制滤波器的角频率。Maxim推荐以下三个角频选项:

• 5Hz推荐用于心率监测应用。这种设置以牺牲高质量心电波形为代价提供了优越的运动伪影抑制。
• 0.5Hz适用于需要强健的心电波形和可接受的适度运动伪影抑制的应用。
• 当需要最佳的心电波形质量时，应使用0.05Hz。

表2的数据表(见下图)显示了推荐的频率设置电容器(C_{高通滤波器})的值。此外,销的描述表中建议使用高额定电压(25V)的X7R电容器，以改善心电信号路径的线性度。

图3。设置高通滤波器角频的推荐电容值。表格取自数据表(PDF)。

低功率

MAX30001被宣传为超低功耗的设备，而这似乎确实是根据电特性表中给出的数据(见下图)。最低的工作电流/功耗发生在电压V_AVDD和V_DVDD均连接1.1V，且仅使用心电功能。在这种情况下，只使用76µa(或83.6µW)。在非操作条件下(即关机模式)，只有0.58µA(典型)用于V_AVDD和V_DVDD都连接2.0V。

图4。当前消费的规格。表格取自数据表(PDF)。

可获得评估工具包

为了帮助您更加熟悉MAX30001的功能，当然，为了鼓励您在您的生物传感设计中实现MAX30001, maxim提供了他们的MAX30001评估系统(MAX30001EVSYS)。同时,这个视频在解释MAX30001的功能和能力方面既有信息和raybet电子竞技竞猜教育意义。

MAX30001EVS。从图片格言。

你有机会使用MAX30001吗?如果是的话，请留下评论并告诉我们你的经历。