MAX30001 生物電位和生物阻抗類比前端 (AFE)

Analog Devices 的 MAX30001CWV+ 是類比前端 (AFE) 解決方案，含有生物電位和生物阻抗 (BioZ)，可用於穿戴式應用。此解決方案專為健身與臨床應用所設計，具有高效能和超低功率，有助於延長電池續航力。此元件採用 30 WLP 封裝，可在 0°C 至 +70°C 溫度範圍內操作。

MAX30001 能提供心電圖 (ECG) 波形、心率和心律調節器邊緣偵測。此裝置亦含有 BioZ 單通道，能測量呼吸。生物電位與 BioZ 通道提供高輸入阻抗值、低雜訊、高 CMRR、可編程增益、多種低通與高通濾波器選項，以及高解析度類比數位轉換器 (ADC)。兩個通道皆具有 ESD 保護、EMI 濾波、內部引線偏壓、DC 斷線偵測、待機模式下通線偵測，以及多種校正電壓，以內建自我測試。軟啟動定序可確保不會將大量暫態注入到電極。

生物電位通道進行 DC 耦合，並可處理大量電極電壓偏移，並具有快速恢復模式，可從過驅情況中復原，例如心臟電擊和電刀手術。生物阻抗通道亦含有整合式可編程電流驅動，可搭配一般電極使用，並可彈性進行二或四個電極量測。另外還備有 AC 斷線偵測。

設計解決方案 - 降低穿戴式心率監測的設計壓力

特點

• 臨床級 ECG AFE 搭配高解析度數據轉換器
• 具有大幅改善的真實情況 CMRR 和高輸入阻抗，因此能達到更優異的乾啟動
• 具有高輸入阻抗，因此能提供更出色的共模對差動模式轉換
• 高輸入阻抗值 > 1 GΩ，可達到極低共模對差動模式
• 具有高電極阻抗，因此在乾啟動期間，輸入端僅有最小訊號衰減
• 高 DC 偏移範圍：±650 mV (典型值 1.8 V)，能搭配多種電極使用
• 高 AC 動態範圍 65 mV_PP 可用於 ECG，並具有 100 mV_PP 可用於 BioZ，有助於在動作／直接電極接觸時預防飽和
• 通線中斷功能能讓 μC 保持深眠模式，直到偵測到有效的引線狀態為止
• 內建心律偵測功能，具有中斷功能，因此無需在 μC 執行心率演算法
• 可配置的中斷，因此可在每次心跳時才喚醒 μC，藉此降低系統整體功率
• 高準確度，可進行更多生理數據擷取
• 32 字組的 ECG 和 8 字組的 BioZ FIFO，能讓 MCU 維持斷電達 256 ms，並達到完整數據採集
• 高速 SPI
• 關斷電流為 0.5 μA (典型)