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基于ADI公司的AD8233心电图(ECG)信号调理模块解决方案

来源: 中电网
2018-11-13
类别:工业控制
eye 341
文章创建人 拍明

原标题:ADI AD8233心电图(ECG)信号调理模块解决方案

  AD8233是用于ECG和其他生物电势测量应用的集成信号调节模块。它被设计成在存在噪声条件的情况下(例如由运动或远程电极放置产生的那些)提取,放大和过滤小的生物电势信号。该设计允许超低功耗模数转换器(ADC)或嵌入式微控制器轻松获取输出信号。AD8233实现了一个两极高通滤波器,用于消除运动伪影和电极半电池电位。

  该滤波器与放大器的仪表架构紧密耦合,允许在单个级中的大增益和高通滤波,从而节省空间和成本。未提供的运算放大器使AD8233能够创建一个三极低通滤波器,以消除额外的噪声。用户可以选择所有滤波器的频率截止,以适应不同类型的应用。

  为了改善系统中线路频率的共模抑制以及其他不良干扰,AD8233包括一个用于驱动引线应用的放大器RLD。

  AD8233具有快速恢复功能,可减少高通滤波器长时间稳定时间的持续时间。在突然的信号改变(例如引线关断条件)后,AD8233自动调整到更高的滤波器截止。此功能允许AD8233快速恢复,因此,在将电极连接到主体后立即进行有效测量。

  AD8233采用2mm×1.7mm,20球WLCSP封装。性能指定为0~70℃,工作温度为-40℃~+85℃。

  AD8233主要特性

  完全集成的单导联心电图(ECG)前端

  低静态电源电流:50μA(典型值)

  在关断期间导通/关断检测(<1μA)

  共模抑制比:80dB(直流至60Hz)

  2或3个电极配置

  高信号增益(G=100),具有直流阻断能力

  2极可调高通滤波器

  接受高达±300mV的半电池电位

  快速恢复功能可提高滤波器稳定性

  未提交的运算放大器

  具可调增益的3极可调低通滤波器

  集成右腿驱动(RLD)放大器关机

  单电源供电:1.7V~3.5V

  集成参考缓冲器产生虚拟接地

  轨到轨输出

  内部RFI滤波器

  8kV人体模型(HBM)ESD额定值

  关闭引脚

  2mm×1.7mm WLCSP

  AD8233应用

  健身和活动心率监测器

  便携式心电图

  可穿戴和远程健康监测器

  游戏外设

  生物电势信号采集,如EMG

  图1 AD8233功能框图

  图2 AD8233简化电路图

  图3 AD8233接近心脏的心电图电路图

  图4 AD8233手上的心电图电路图

  图5 AD8233Holter监测电路图

  图6 AD8233同步ECG和PPG测量电路图

  评估板AD8233CB-EBZ

  AD8233CB-EBZ评估板包含一个AD8233心率监测器(HRM)前端,方便地安装有用于健身应用中初始评估的必要组件。输入,输出,电源和导线关闭检测端子路由到测试引脚以简化连接。开关和跳线可用于设置输入偏置电压,关断(SDN),右腿驱动关闭(RLD SDN),快速恢复(FR)和交流/直流导联关闭检测模式。

  AD8233CB-EBZ评估板是一个4层板,其组件仅安装在初级侧。为了机械稳定性,在次级侧有橡胶脚。布局图提供为视觉帮助和参考设计。印刷电路板(PCB)按照标准做法设计,以确保信号完整性并降低制造成本。

  评估板AD8233CB-EBZ主要特性

  随时可用的HRM前端

  以双电极或三电极配置工作

  直接连接到数据采集和模数转换器(ADC)

  使用开关进行简单模式选择

  允许各种电路配置

  3.5mm电极插座

  图7 评估板AD8233CB-EBZ外形图

  图8 评估板AD8233CB-EBZ默认配置图

  表1 评估板AD8233CB-EBZ材料清单



责任编辑:HanFeng

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