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Guide AFE biopotentiel Max30003: analyse de circuit, configuration des broches, fiche technique et comparaison AD8232

La technologie portable a remodelé la façon dont nous abordons la surveillance de la santé, fusionnant parfaitement la commodité avec les fonctionnalités de qualité clinique.Le Max30003 est dominant de cette évolution, un frontage analogique biopotentiel sophistiqué adapté aux appareils portables et aux dispositifs de surveillance de la santé à distance.Il est conçu pour l'efficacité énergétique et la précision et permet des lectures précises d'électrocardiogramme (ECG) et des informations sur la santé, ce qui en fait un choix populaire.Dans cet article, nous fouillons dans les fonctionnalités avancées du MAX30003, de ses capacités de faible consommation d'énergie et de filtrage du bruit à sa conception flexible qui prend en charge diverses applications de surveillance de la santé, explorant comment elle contribue à des soins fiables et continus des patients et à un suivi de la forme physique.

Catalogue

Aperçu de Max30003

Le Max30003 est un analogique biopotentiel polyvalent frontal analogique, idéal pour la technologie portable qui cible les applications cliniques et de fitness.Conçu pour l'efficacité électrique, il prend en charge la durée de vie prolongée de la batterie tout en offrant une surveillance cardiaque fiable et une surveillance ECG.Avec un seul canal biopotentiel, le Max30003 mesure efficacement l'ECG et la fréquence cardiaque, ce qui le rend adapté à un large éventail de besoins de surveillance de la santé.Cette fonctionnalité de faible puissance s'étend à un mode de veille ultra-faible, ce qui le rend idéal pour les appareils nécessitant une surveillance continue sur de longues durées sans recharge fréquente.

Le dispositif intègre le filtrage de protection des décharges électrostatiques (ESD) et d'interférence électromagnétique (EMI) pour améliorer la fiabilité à travers des conditions variées.Ces garanties sont utiles pour les appareils fréquemment exposés aux perturbations électriques, ce qui peut autrement compromettre l'intégrité des données.En abordant ces problèmes, le Max30003 assure des données précises et une résilience des appareils, de base pour une surveillance fiable dans les environnements cliniques et de fitness.Cette protection robuste prend en charge des performances cohérentes, répondant aux demandes d'appareils portables de longue durée et fiables.

Des fonctionnalités supplémentaires, telles que le biais du plomb interne et la détection automatique de levage, améliorent encore la convivialité du Max30003.Avec une impédance d'entrée élevée, un bruit faible et des paramètres de gain personnalisables, l'appareil est adaptable à différentes intensités de signal, garantissant la précision entre les applications.Ses filtres passe-bas et passagers élevés intégrés améliorent la clarté du signal, tandis que l'ADC à haute résolution joue un rôle dangereux dans la collecte de mesures précises, dynamique pour l'analyse détaillée des données sur la santé.

Configuration de la broche

Numéro d'épingle	Nom de broche	Description
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Connecté en interne.Connectez-vous à Agnd.
3, 8, 28	Agnd	Puissance analogique et sol de référence.Connectez-vous dans le Plan de masse de la carte de circuit imprimé.
6	ECGP	ECG entrée positive
7	ECGN	ECG Entrée négative
9	Capp	Entrée de filtre passe-haut analogique.Connectez un 1 μF X7R condensateur (CHPF) entre CAPP et CAPN pour former une réponse passe-haut à 0,5 Hz en Le canal ECG.
10	Capn	Entrée de filtre passe-haut analogique.Connectez un 1 μF X7R condensateur (CHPF) entre CAPP et CAPN pour former une réponse passe-haut à 0,5 Hz en Le canal ECG.
11	Cpll	Entrée du filtre en boucle PLL.Connectez le capuchon de rouage 1NF entre CPLL et Agnd.
12	Dgnd	Terrain numérique pour les pilotes numériques du noyau numérique et d'E / S. Recommandé de se connecter au plan AgND.
13	DVDD	Tension d'alimentation noyau numérique.Connectez-vous à AVDD.
14	Fclk	Horloge externe 32.768 kHz qui contrôle l'échantillonnage de Les convertisseurs et décimateurs internes Sigma-Delta.
15	CSB	Entrée de sélection de puce active-bas.Active la série interface.
16	SCLK	Entrée d'horloge série.Horloges données dans et hors de la série Interface lorsque CSB est faible.
17	SDI	Entrée de données série.SDI est échantillonné dans l'appareil sur le Le bord montant du SCLK lorsque le CSB est faible.
18	Sdo	Sortie de données série.SDO changera l'état sur la chute Edge de SCLK lorsque CSB est faible.SDO est à trois indicatifs lorsque le CSB est élevé.
19	Ovdd	Tension d'alimentation de l'interface logique
20	INT2B	Interrompre 2 sortie.INT2B est une sortie d'état-bas active. Il peut être utilisé pour interrompre un périphérique externe.
21	INTB	Interruption de sortie.INTB est une sortie active à bas statut.Il peut être utilisé pour interrompre un périphérique externe.
22	AVDD	Tension d'alimentation du noyau analogique.Connectez-vous à DVDD.
23	Vref	Sortie du tampon de référence ADC.Connectez une céramique de 10 μF X5R Condensateur entre VREF et AGND.
25	VCM	Sortie de tampon en mode commun.Connectez une céramique de 10 μF X5R Condensateur entre VCM et AGND.
27	Vbg	Sortie du filtre à bruit de bande interdite.Connectez une céramique de 1,0 μF X7R Condensateur entre VBG et AGND.
EP	-	Pagaie exposée.Connectez-vous à Agnd.

Modèles CAO

Symboles

Empreintes de pas

Modèles 3D

Caractéristiques

Fonctionnalité	Description
ECG de qualité clinique AFE	Convertisseur de données haute résolution avec 15,5 bits efficace Résolution et bruit p-p de 5 µV
CMRR amélioré du monde réel	Capacité de démarrage sèche améliorée avec entièrement différentiel Structure d'entrée et CMRR> 100 dB
Impédance d'entrée élevée	Impédance élevée> 500 MΩ pour faible conversion de mode
Atténuation minimale du signal	Réduit la perte de signal à l'entrée pendant les départs secs en raison de Impédance d'électrode élevée
Plage de décalage à courant continu élevé	± 650 mV (typique à 1,8 V), compatible avec divers électrodes
Plage dynamique de courant alternatif	65 MV P-P, empêche la saturation AFE de mouvement ou direct Electrode Hits
Plus longue durée de vie de la batterie	Ne consomme que 85 µW à une tension d'alimentation 1,1 V
Fonction d'interruption de leads-on	Permet au microcontrôleur de rester en mode de sommeil profond jusqu'à L'état de plomb valide est détecté
Lead-on détecte le courant	Courant faible de 0,7 µA (typique)
Détection de fréquence cardiaque intégrée	Détection des RH à bord avec la fonction d'interruption, réduisant Charge de traitement des microcontrôleurs
Détection R-R robuste	Efficace dans des environnements à grande mouvement avec une très faible puissance consommation
Interruptions configurables	Permet un réveil de microcontrôleur à chaque battement de cœur, Réduire la puissance du système
Grande précision	Permet l'extraction de plus de données physiologiques
Tampon FIFO de 32 mots	Prend en charge le réveil du microcontrôleur tous les 256 ms avec plein Acquisition de l'ECG
Interface SPI à grande vitesse	Facilite le transfert de données rapide
Courant d'arrêt bas	Ne consomme que 0,5 µA (typique) en mode d'arrêt

Spécifications techniques

Voici le tableau des spécifications techniques pour la maxime intégrée Max30003cti +.

Taper	Paramètre
Délai d'usine	9 semaines
Type de montage	Support de surface
Package / étui	28-WFQFN PAD EXPOSÉ
Support de surface	OUI
Nombre d'épingles	28
Conditionnement	Plateau
Publié	2016
Code JESD-609	E3
Code pbfree	Oui
Statut de partie	Actif
Niveau de sensibilité à l'humidité (MSL)	1 (illimité)
Nombre de terminaisons	28
Taper	ECG frontal
Finition terminale	Étain mat (sn)
Température de fonctionnement maximale	70 ° C
Température de fonctionnement min	0 ° C
Applications	Surveillance de la fréquence cardiaque
Code HTS	8542.39.00.01
Position terminale	Quadruple
Forme terminale	Pas de tête
Température de reflux maximale (CEL)	260
Nombre de fonctions	1
Tension d'alimentation	1,8 V
Pas de terminal	0,5 mm
Temps @ Peak Reflow Temperature-max (s)	NON SPÉCIFIÉ
Numéro de pièce de base	Max30003
Grade de température	COMMERCIAL
Tension d'alimentation maximale	2V
Tension d'alimentation min	1.2 V
Longueur	5 mm
Hauteur assise (max)	0,8 mm
Largeur	5 mm
Atteindre SVHC	Pas de SVHC
Statut ROHS	ROHS3 conforme

Pièces à comparer

Numéro de pièce	Fabricant	Package / étui	Nombre d'épingles	Tension d'alimentation min	Tension d'alimentation	Tension d'alimentation maximale	Statut ROHS	Type de montage	Température de reflux maximale
Max30003cti +	Maxime intégré	28-WFQFN PAD EXPOSÉ	28	1,2 V	1,8 V	2 V	ROHS3 conforme	Support de surface	260
Tlv320aic23bipwr	Texas Instruments	28-WFQFN PAD EXPOSÉ	28	1,5 V	3,3 V	3,6 V	ROHS3 conforme	Support de surface	260
Tlv320aic23birhd	Texas Instruments	28-TSSOP (0,173, 4,4 mm)	28	1,42 V	-	3,6 V	ROHS3 conforme	Support de surface	260
Ssm2603cpz-reel7	Analog Devices Inc.	28-VFQFN PAD EXPOSÉ	28	1,42 V	-	3,6 V	ROHS3 conforme	Support de surface	260
Tlv320aic23brhdr	Texas Instruments	28-VFQFN PAD EXPOSÉ	28	1,42 V	-	3,6 V	ROHS3 conforme	Support de surface	260

Schéma de bloc fonctionnel

Intégration de circuit max30003

Dans les systèmes ECG, des électrodes fixées sur les différences potentielles de détection de la peau provenant de l'activité électrique subtile du cœur.Le Max30003 exploite un canal biopotentiel dédié pour capturer ces signaux.Grâce à l'intégration stratégique de nombreuses unités MAX30003 dans des configurations parallèles à plusieurs plats, telles que celles d'un moniteur Holter à 3 dérivations, peut être fabriquée.En règle générale, cet arrangement nécessite l'utilisation de deux unités, tirant parti du traitement du signal pour dériver le troisième avance.

Moniteur Holter à 3 plats avec max30003

Le Max30003 est apte à soutenir l'architecture d'un moniteur Holter à 3 plats.Un terminal central de Wilson (WCT) est un composant clé de cette conception, en faisant la moyenne des potentiels de trois électrodes stratégiquement placées et en aidant à la minimisation du bruit.L'appareil est conçu pour gérer habilement les interférences à partir de sources courantes, comme les lignes électriques, garantissant l'extraction d'un signal vierge dépourvu de bruit.

Dans les applications, un système à 3 dérivés soigneusement architeclé avec un placement d'électrode précis peut considérablement augmenter le processus de diagnostic en offrant une vue plus large de la dynamique cardiaque.La recherche indique qu'une configuration robuste à 3 dérivations fournit une surveillance continue fiable.Un tel système est avantageux pour la détection opportune des arythmies.

Bruit et interférence en mode commun

La qualité du signal ECG est souvent remise en question par le bruit externe, résultant de l'interférence des lignes, des artefacts liés au mouvement et des contractions musculaires.Le Max30003 intègre des méthodologies de filtrage de pointe pour contrer ces perturbations.Son rapport de rejet à mode commun élevé (CMRR) et ses circuits d'entrée différentielle avancés limitent considérablement le bruit en mode commun, augmentant ainsi l'intégrité du signal.L'utilisation d'une électrode supplémentaire pour l'annulation active du bruit purifie encore le signal capturé.

Les expériences mettent en évidence que le maintien de la qualité du signal cohérent profite considérablement du placement stratégique des électrodes et de l'adhésion aux pratiques recommandées, telles que garantir un contact ferme entre les électrodes et la peau et conseiller l'immobilité relative lors des enregistrements ECG.Ces mesures sont efficaces pour réduire les distorsions et les artefacts.

Gestion potentielle du corps

Dans les configurations ECG portables, une gestion efficace du potentiel corporel est nécessaire pour obtenir des lectures précises.Le MAX30003 adopte une électrode de jambe droite (RL) dédiée pour stabiliser le potentiel corporel, empêchant la dérive électrique et garantissant aux amplificateurs fonctionne dans leur plage optimale.Dans les configurations dépourvues d'une électrode RL, la gestion du potentiel corporel peut être facilitée grâce à l'utilisation de résistances de biais de plomb programmables.

La gestion efficace du potentiel corporel peut considérablement affecter la précision de la mesure.Incorporer les boucles de rétroaction et intégrer des algorithmes adaptatifs pour gérer dynamiquement le potentiel corporel est une approche viable pour obtenir des lectures plus précises et cohérentes, en particulier dans divers contextes physiologiques et environnementaux.

Schéma d'application typique

Circuit de cas d'utilisation

Comparaison des spécifications MAX30003 et AD8232

Attribut	Max30003	AD8232
Numéro de produit de base	Max30003	AD8232
Catégorie	Circuits intégrés (ICS) ICS spécialisés	Boards de développement, kits, évaluation des programmeurs et Cartes de démonstration et kits
Fabricant	Maxime intégré	Analog Devices Inc.
Série	-	-
Emballer	Plateau	Boîte
Statut de partie	Actif	Actif
Taper	ECG frontal	Interface

Utilisations populaires pour le capteur MAX30003 ECG

Le Max30003 est principalement bien adapté pour diverses applications, notamment dans la surveillance de la santé, le suivi de la condition physique et la bio-authentification.L'exploration de ces domaines met en évidence leur impact tangible et leurs avantages à usage quotidien.

Moniteurs d'événements à une seule place pour observer l'arythmie

Dans le monde de l'observation de l'arythmie, les appareils mettant en vedette la puce MAX30003 se distinguent pour leur capacité à détecter et à surveiller les rythmes cardiaques irréguliers.Avec la capacité d'identifier les anomalies tôt et précisément, ces moniteurs sont un outil dynamique pour la réponse médicale en temps opportun.Une gamme d'appareils de santé modernes intègre des moniteurs d'événements pour le suivi continu du rythme cardiaque.Ils utilisent des algorithmes sophistiqués pour discerner les irrégularités mineures de conditions plus graves, renforçant ainsi les soins aux patients.

Correctifs sans fil pour la surveillance à distance des patients

L'avènement des correctifs sans fil incorporant le Max30003 transforme la surveillance à distance des patients.Ces appareils permettent un partage de données ECG ininterrompu, vous permettant de superviser la santé cardiaque à distance.La technologie s'avère avantageuse pour vous, offrant le confort de réductions de visites à l'hôpital.La fiabilité et la précision que ces correctifs fournissent garantissent que les décisions de soins de santé sont prises rapidement et avec des informations.

Trackers de fitness moniteurs cardiaques dans les bandes de poitrine

Dans les cercles de fitness, les bandes de poitrine avec des moniteurs de fréquence cardiaque qui incluent le Max30003 sont largement utilisées.Ces instruments offrent des métriques précises de la fréquence cardiaque, aidant les athlètes et les dévots de fitness à affiner leurs stratégies d'entraînement.En interprétant les données biométriques, les individus peuvent adapter leurs exercices pour atteindre des zones de fréquence cardiaque ciblées, renforçant ainsi l'efficacité et la sécurité de leurs entraînements.L'utilité et le succès de ces moniteurs sont bien établis dans différents environnements de fitness.

Vérification basée sur l'ECG dans les systèmes de bio-authentification

Les systèmes de bio-authentification tirant parti de la vérification basée sur l'ECG offrent une application de pointe du MAX30003.En exploitant les signaux électriques distinctifs du cœur d'une personne, ces systèmes fournissent une forme robuste et digne de confiance de vérification de l'identité.Cette méthode gagne du terrain dans les zones à haute sécurité où les systèmes conventionnels peuvent échouer.La nature individualisée des modèles ECG assure une formidable barrière contre l'accès non autorisé, renforçant considérablement les protocoles de sécurité.

Aperçu du fabricant

Maxim Integrated, qui fait désormais partie des dispositifs analogiques, occupe un rôle important en tant que fournisseur leader d'ICS analogiques et de signaux mixtes.Cette intégration positionne l'entreprise pour exploiter des connaissances approfondies de l'industrie, permettant le développement de solutions sophistiquées et pionnières.Enracinée dans une profonde compréhension de l'évolution technologique et de vos besoins, leurs innovations sont guidées par un mélange d'expertise et d'intuition du marché.

Dans la sphère automobile, Maxim crée des solutions qui augmentent la dynamique des véhicules, renforcent les mesures de sécurité et améliorent les interactions du conducteur.Leur CI de gestion de la puissance est essentiel pour optimiser la consommation d'énergie, garantissant la fiabilité même dans des environnements difficiles.En alignant l'ingénierie avancée sur une compréhension exacte des demandes automobiles, Maxim contribue activement à l'avenir de la technologie de conduite.

Fiche technique PDF

TLV320AIC23BIPWR Datasheets:

Tlv320aic23b.pdf

TLV320AIC23Birhd

Tlv320aic23b.pdf

SSM2603CPZ-Reel7

Ssm2603.pdf

TLV320AIC23BRHDR

Tlv320aic23b.pdf