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MAX30003 GUIA AFE BIOPOTENCIAL: Análise de circuito, configuração de pinos, folha de dados e comparação AD8232

A tecnologia vestível reformulou como abordamos o monitoramento da saúde, mesclando perfeitamente a conveniência com a funcionalidade de nível clínico.Dominante a essa evolução é o Max30003, um sofisticado frontend analógico biopotencial adaptado para vestidos e dispositivos de monitoramento de saúde remotos.Ele foi projetado para eficiência energética e precisão e permite leituras precisas de eletrocardiograma (ECG) e insights de saúde, tornando -o uma escolha popular.Neste artigo, pesquisamos os recursos avançados do MAX30003, desde seus recursos de baixo consumo de energia e filtragem de ruído até seu design flexível que suporta diversas aplicações de monitoramento de saúde, explorando como ele contribui para atendimento confiável e contínuo do paciente e rastreamento de condicionamento físico.

Catálogo

Visão geral do MAX30003

O Max30003 é um front-end analógico biopotencial versátil, ideal para a tecnologia vestível que tem como alvo as aplicações clínicas e de condicionamento físico.Projetado para eficiência de energia, ele suporta uma duração prolongada da bateria, fornecendo freqüência cardíaca confiável e monitoramento de ECG.Com um único canal biopotencial, o MAX30003 mede eficientemente o ECG e a frequência cardíaca, tornando -o adequado para uma ampla gama de necessidades de monitoramento de saúde.Esse recurso de baixa potência se estende a um modo de espera ultra-baixo, tornando-o ideal para dispositivos que exigem monitoramento contínuo em longas durações sem recarga frequente.

O dispositivo incorpora proteção de descarga eletrostática (ESD) e filtragem de interferência eletromagnética (EMI) para aumentar a confiabilidade em condições variadas.Essas salvaguardas são úteis para dispositivos frequentemente expostos a interrupções elétricas, que de outra forma podem comprometer a integridade dos dados.Ao abordar esses problemas, o MAX30003 garante dados precisos e resiliência do dispositivo, básico para monitoramento confiável em ambientes clínicos e de fitness.Essa proteção robusta suporta desempenho consistente, atendendo às demandas de dispositivos vestíveis confiáveis ​​e duradouros.

Recursos adicionais, como polarização interna de chumbo e detecção automática de chumbo, melhoram ainda mais a usabilidade do MAX30003.Com alta impedância de entrada, baixo ruído e configurações de ganho personalizáveis, o dispositivo é adaptável a diferentes intensidades de sinal, garantindo a precisão entre os aplicativos.Seus filtros de passa-baixa integrada e passagens elevadas aumentam a clareza do sinal, enquanto o ADC de alta resolução desempenha um papel perigoso na coleta de medições precisas, dinâmica para uma análise detalhada dos dados de saúde.

Configuração do pino

Número do pino	Nome do pino	Descrição
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Conectado internamente.Conecte -se ao AGND.
3, 8, 28	AGND	Poder analógico e terra de referência.Conecte -se ao Plano de aterramento da placa de circuito impresso.
6	ECGP	Entrada positiva do ECG
7	Ecgn	Entrada negativa do ECG
9	Capp	Entrada de filtro passa-alta analógica.Conecte um 1μF x7R Capacitor (CHPF) entre Capp e CAPN para formar uma resposta passa-alta de 0,5Hz em o canal ECG.
10	Capn	Entrada de filtro passa-alta analógica.Conecte um 1μF x7R Capacitor (CHPF) entre Capp e CAPN para formar uma resposta passa-alta de 0,5Hz em o canal ECG.
11	Cpll	Entrada do filtro de loop PLL.Conecte 1nf Cog Cap entre CPLL e agnd.
12	DGND	Terreno digital para drivers de núcleo digital e de E/S. Recomendado para conectar -se ao plano AGND.
13	DVDD	Tensão de alimentação do núcleo digital.Conecte -se ao avdd.
14	Fclk	Relógio externo de 32.768khz que controla a amostragem de Os conversores internos e decimadores sigma-delta.
15	CSB	Entrada de seleção de chips-baixa ativa.Ativa a série interface.
16	Sclk	Entrada de relógio em série.Relógios dados dentro e fora da série Interface quando o CSB é baixo.
17	SDI	Entrada de dados serial.SDI é amostrado no dispositivo no Rising Edge of Sclk quando o CSB é baixo.
18	Sdo	Saída de dados serial.SDO mudará o estado na queda Edge do SCLK quando o CSB é baixo.O SDO é três estáveis ​​quando o CSB é alto.
19	OVDD	Tensão de alimentação de interface lógica
20	Int2b	Interrompa 2 saída.O INT2B é uma saída de status de baixo baixo. Pode ser usado para interromper um dispositivo externo.
21	Intb	Saída de interrupção.INTB é uma saída de status de baixo baixo status ativo.Isto pode ser usado para interromper um dispositivo externo.
22	Avdd	Tensão de alimentação do núcleo analógico.Conecte -se ao DVDD.
23	Vref	Saída de buffer de referência ADC.Conecte uma cerâmica de 10μF x5R Capacitor entre VREF e AGND.
25	Vcm	Saída de buffer de modo comum.Conecte uma cerâmica de 10μF x5R Capacitor entre VCM e AGND.
27	Vbg	Saída do filtro de ruído de bandGAP.Conecte uma cerâmica 1.0μF x7R Capacitor entre VBG e AGND.
Ep	-	Rague exposta.Conecte -se ao AGND.

Modelos CAD

Símbolos

Pegadas

Modelos 3D

Características

Recurso	Descrição
ECG de nível clínico AFE	Conversor de dados de alta resolução com 15,5 bits eficazes Resolução e 5 µV P-P ruído
CMRR do mundo real aprimorado	Capacidade de partida seca aprimorada com totalmente diferencial Estrutura de entrada e CMRR> 100dB
Alta impedância de entrada	Alta impedância> 500 MΩ para baixo conversão de modo
Atenuação mínima do sinal	Reduz a perda de sinal na entrada durante as partidas secas devido a alta impedância de eletrodo
Alta faixa de deslocamento de CC	± 650 mV (típico em 1,8V), compatível com vários eletrodos
Alta faixa dinâmica CA	65 mV P-P, impede a saturação da AFE de movimento ou direto acertos de eletrodo
Maior duração da bateria	Consome apenas 85 µW a 1,1V de tensão de alimentação
Recurso de interrupção Leads-on	Permite que o microcontrolador permaneça no modo de suspensão profundo até A condição de lead válida é detectada
Detecção de lead-on	Baixa corrente de 0,7 µA (típica)
Detecção de freqüência cardíaca embutida	Detecção de RH a bordo com recurso de interrupção, reduzindo Carga de processamento de microcontrolador
Detecção R-R robusta	Eficaz em ambientes de alta câmbio com potência muito baixa consumo
Interrupções configuráveis	Permite o microcontrolador despertar em todos os batimentos cardíacos, redução do poder do sistema
Alta precisão	Permite a extração de mais dados fisiológicos
Buffer FIFO de 32 palavras	Suporta o microcontrolador acordado a cada 256 ms com completo Aquisição de ECG
Interface SPI de alta velocidade	Facilita a transferência rápida de dados
Corrente de desligamento baixo	Consome apenas 0,5 µA (típico) no modo de desligamento

Especificação técnica

Aqui está a tabela de especificações técnicas para o máximo integrado MAX30003CTI+.

Tipo	Parâmetro
Time de entrega da fábrica	9 semanas
Tipo de montagem	Montagem na superfície
Pacote / caso	28-WFQFN Pad exposto
Montagem na superfície	SIM
Número de pinos	28
Embalagem	Bandeja
Publicado	2016
Código JESD-609	E3
Código PBFree	Sim
Status da peça	Ativo
Nível de sensibilidade à umidade (MSL)	1 (ilimitado)
Número de terminações	28
Tipo	ECG front -end
Acabamento terminal	Tin Matte (SN)
Temperatura de operação máxima	70 ° C.
Min Temperatura de operação	0 ° C.
Aplicações	Monitoramento da freqüência cardíaca
Código HTS	8542.39.00.01
Posição terminal	Quad
Forma terminal	Sem chumbo
Temperatura de reflexão de pico (CEL)	260
Número de funções	1
Tensão de fornecimento	1.8V
Tom de terminal	0,5 mm
Time@Peak Refllow Temperature-Max (s)	Não especificado
Número da peça base	Max30003
Grau de temperatura	COMERCIAL
Tensão máxima de alimentação	2V
Min Tensão de fornecimento	1.2V
Comprimento	5mm
Altura sentada (máx)	0,8 mm
Largura	5mm
Alcance SVHC	Sem svhc
Status do ROHS	ROHS3 compatível

Peças para comparação

Número da peça	Fabricante	Pacote / caso	Número de pinos	Min Tensão de fornecimento	Tensão de fornecimento	Tensão máxima de alimentação	Status do ROHS	Tipo de montagem	Temperatura de refluxo de pico
MAX30003CTI+	Maxim integrado	28-WFQFN Pad exposto	28	1,2 v	1,8 v	2 v	ROHS3 compatível	Montagem na superfície	260
TLV320AIC23BIPWR	Texas Instruments	28-WFQFN Pad exposto	28	1,5 v	3,3 v	3,6 v	ROHS3 compatível	Montagem na superfície	260
Tlv320aic23birhd	Texas Instruments	28-TSSOP (0,173, 4,4 mm)	28	1,42 v	-	3,6 v	ROHS3 compatível	Montagem na superfície	260
SSM2603CPZ-REEL7	Analog Devices Inc.	28-VFQFN Pad exposto	28	1,42 v	-	3,6 v	ROHS3 compatível	Montagem na superfície	260
TLV320AIC23BRHDR	Texas Instruments	28-VFQFN Pad exposto	28	1,42 v	-	3,6 v	ROHS3 compatível	Montagem na superfície	260

Diagrama de blocos funcionais

Integração do circuito Max30003

Nos sistemas de ECG, os eletrodos afixados nas diferenças de detecção da pele originárias da atividade elétrica sutil do coração.O Max30003 explora um canal biopotencial dedicado para capturar esses sinais.Através da integração estratégica de inúmeras unidades MAX30003 em configurações paralelas e com várias líderes, como as de um monitor holter de 3 líderes, podem ser criadas.Normalmente, esse arranjo exige o uso de duas unidades, alavancando o processamento de sinal para derivar o terceiro lead.

Monitor Holter de 3 chapas com max30003

O MAX30003 é hábil em apoiar a arquitetura de um monitor holter de 3 líderes.Um Terminal Central de Wilson (WCT) é um componente essencial nesse projeto, com a média de potenciais de três eletrodos estrategicamente colocados e auxiliando em minimização de ruído.O dispositivo é projetado para gerenciar de forma adequada a interferência de fontes comuns, como linhas elétricas, garantindo a extração de um sinal intocado desprovido de ruído.

Nas aplicações, um sistema de três derivações cuidadosamente arquitetadas com posicionamento preciso do eletrodo pode elevar substancialmente o processo de diagnóstico, oferecendo uma visão mais ampla da dinâmica cardíaca.A pesquisa indica que uma configuração robusta de 3 derivações fornece monitoramento contínuo confiável.Esse sistema é vantajoso para a detecção oportuna de arritmias.

Ruído e interferência de modo comum

A qualidade do sinal do ECG é frequentemente desafiada pelo ruído externo, decorrente da interferência de linha, artefatos relacionados ao movimento e contrações musculares.O MAX30003 integra metodologias de filtragem de ponta para combater esses distúrbios.Sua alta taxa de rejeição de modo comum (CMRR) e circuitos avançados de entrada diferencial reduzem significativamente o ruído do modo comum, elevando assim a integridade do sinal.A utilização de um eletrodo extra para o cancelamento de ruído ativo purifica ainda mais o sinal capturado.

As experiências destacam que a sustentação da qualidade consistente do sinal se beneficia muito da colocação estratégica de eletrodos e aderência às práticas recomendadas, como garantir um contato firme entre eletrodos e a pele e aconselhar a quietude relativa durante as gravações de ECG.Essas medidas são eficazes na redução de distorções e artefatos.

Gestão do potencial corporal

Nas configurações portáteis de ECG, é necessário um gerenciamento eficaz do potencial corporal para obter leituras precisas.O MAX30003 adota um eletrodo de perna direita (RL) dedicada para estabilizar o potencial do corpo, impedindo a deriva elétrica e garantindo que os amplificadores operem dentro de sua faixa ideal.Em configurações sem um eletrodo RL, o gerenciamento do potencial corporal pode ser facilitado através do uso de resistores de viés de chumbo programáveis.

O gerenciamento eficaz do potencial corporal pode afetar acentuadamente a precisão da medição.Incorporar loops de feedback e incorporar algoritmos adaptativos para gerenciar dinamicamente o potencial corporal é uma abordagem viável para obter leituras mais precisas e consistentes, especialmente em diversas configurações fisiológicas e ambientais.

Esquema de aplicação típico

Use o circuito da caixa

Comparando as especificações Max30003 e AD8232

Atributo	Max30003	AD8232
Número do produto base	Max30003	AD8232
Categoria	CIRCUITOS Integrados (ICS) ICS especializados	Quadros de desenvolvimento, kits, avaliação de programadores e Placas de demonstração e kits
Fabricante	Maxim integrado	Analog Devices Inc.
Série	-	-
Pacote	Bandeja	Caixa
Status da peça	Ativo	Ativo
Tipo	ECG front -end	Interface

Usos populares para o sensor de ECG max30003

O MAX30003 é principalmente adequado para várias aplicações, principalmente no monitoramento da saúde, rastreamento de fitness e bio-autenticação.Explorar esses domínios destaca seu impacto e vantagens tangíveis no uso diário.

Monitora de evento único para observar a arritmia

No mundo da observação da arritmia, os dispositivos com o chip Max30003 se destacam por sua capacidade de detectar e monitorar ritmos cardíacos irregulares.Com a capacidade de identificar anomalias antecipadamente e precisamente, esses monitores são uma ferramenta dinâmica para resposta médica oportuna.Uma variedade de dispositivos modernos de saúde incorpora monitores de eventos para o rastreamento contínuo do ritmo cardíaco.Eles empregam algoritmos sofisticados para discernir pequenas irregularidades de condições mais graves, reforçando assim o atendimento ao paciente.

Patches sem fio para monitoramento remoto de pacientes

O advento dos patches sem fio que incorporam o MAX30003 está transformando a vigilância remota do paciente.Esses dispositivos permitem o compartilhamento ininterrupto de dados de ECG, capacitando você a supervisionar a saúde cardíaca remotamente.A tecnologia é vantajosa para você, oferecendo o conforto de visitas a hospitais reduzidas.A confiabilidade e a precisão que esses patches fornecem garantem que as decisões de saúde sejam tomadas prontamente e com insight.

Rastreadores de fitness Monitores de freqüência cardíaca em bandas de peito

Nos círculos de fitness, faixas de tórax com monitores de freqüência cardíaca que incluem o max30003 são amplamente utilizados.Esses instrumentos fornecem métricas precisas de freqüência cardíaca, ajudando atletas e devotos de fitness a refinar suas estratégias de treinamento.Ao interpretar dados biométricos, os indivíduos podem adaptar seus exercícios para alcançar zonas de freqüência cardíaca direcionadas, aumentando assim a eficácia e a segurança de seus exercícios.A utilidade e o sucesso desses monitores estão bem estabelecidos em diferentes ambientes de condicionamento físico.

Verificação baseada em ECG em sistemas de bio-autenticação

Os sistemas de autenticação de bio-autenticação que alavancam a verificação baseada em ECG oferecem uma aplicação de ponta do max30003.Ao aproveitar os sinais elétricos distintos do coração de uma pessoa, esses sistemas fornecem uma forma robusta e confiável de verificação de identidade.Esse método está ganhando força em áreas de alta segurança, onde os sistemas convencionais podem falhar.A natureza individualizada dos padrões de ECG garante uma barreira formidável contra o acesso não autorizado, reforçando drasticamente os protocolos de segurança.

Visão geral do fabricante

O Maxim Integrated, agora parte dos dispositivos analógicos, tem um papel substancial como fornecedor líder de ICs analógicos e de sinal misto.Essa integração posiciona a empresa para aproveitar o amplo conhecimento da indústria, permitindo o desenvolvimento de soluções sofisticadas e pioneiras.Enraizados em uma profunda compreensão da evolução tecnológica e de suas necessidades, suas inovações são guiadas por uma mistura de conhecimento e intuição de mercado.

Dentro da esfera automotiva, a Maxim cria soluções que elevam a dinâmica do veículo, reforçam as medidas de segurança e aprimoram as interações do motorista.Seus ICs de gerenciamento de energia são essenciais para otimizar o uso de energia, garantindo a confiabilidade mesmo em meio a ambientes desafiadores.Ao alinhar a engenharia avançada com um entendimento exato das demandas automotivas, o máximo contribui ativamente para o futuro da tecnologia de condução.

PDF da folha de dados

Tlv320aic23bipwr falhas de dados:

Tlv320aic23b.pdf

Tlv320aic23birhd falhas de dados:

Tlv320aic23b.pdf

SSM2603CPZ-REEL7 Faixas de dados:

SSM2603.pdf

TLV320AIC23BRHDR DATHATHEETS:

Tlv320aic23b.pdf