美信血糖仪参考设计

域。另一种配置采用有源驱动两个电极并在共用电极处测量。另一种更先进的设计是计数器配置（图2）。

　　图2. 计数器配置的电化学试纸

　　此处有三个电极，测量工作电极处的电流，而加载-感应电路驱动公共和基准电极。这种配置有一个重要优势：测量过程中可以更加准确地控制和维持试纸上反映区域的偏压。这种设计的劣势在于更加复杂，并且需要更高的裕量以允许加载-感应放大器的负摆幅，以维持电流流动期间的偏压。

　　4、集成模拟前端 （AFE）

　　Maxim的高精度AFE集成了上文提及的所有功能，满足血糖仪要求的技术指标和性能。AFE还适合于类似应用，例如凝血仪和胆固醇仪。

　　5、显示和背光

　　大多数血糖仪均使用简单的约100段液晶显示（LCD），可由集成至微处理器的LED驱动器驱动。一些血糖仪具有更复杂的点阵LCD，通常要求使用玻璃、偏压和驱动器组装而成的模块。点阵显示器还要求附加存储器以储存显示内容。还存在彩色显示器，要求比段式或点阵LCD更多、更高的电压。可通过使用两个白光LED（WLED）或电致发光源来添加背光照明。

　　6、数据接口

　　向计算机加载测试结果的功能已经存在了多年，但使用数据接口的仪器却寥寥无几。最初，为了降低仪器成本，这种功能增加的成本被设计到专有电缆中。现在，仪器已经从专有数据接口过度到工业标准接口，例如USB和Bluetooth®。这些开放接口增加的成本转移到仪器中，由Continua健康联盟（Continua Health Alliance）发起的移动驱动部件可以方便地将患者数据传递到康复中心。

　　7、音频

　　可闻指示器可以是简单的蜂鸣器或是便于视力受损者使用的高级语音设备。简单的蜂鸣器可以由具有脉宽调制（PWM）功能的一个或二个微处理器端口控制。通过添加音频编解码器以及扬声器和麦克风放大器，可实现更高级的语音指示，甚至是测试结果音频记录。

　　8、电源和电池管理

　　带有简单显示器的血糖仪可以直接由一节纽扣锂电池或两节AAA碱性电池供电。为了最大程度地延长电池寿命，血糖仪要求使用纽扣锂电池时，电子器件能够工作在3.6V至2.2V；使用AAA碱性电池时，能够在1.8V下运行。如果电子器件要求较高或经过稳压的电源，则可以使用开关型升压转换器。休眠模式下关断开关调节器，直接由电池供电可以延长电池寿命，休眠电路可以在较低电池电压下运行。添加背光照明或更高级的显示器要求更高电压，有时要求附加电压。此时需要更高级的电源管理方案。通过添加电池充电器和电量计电路，可以使用可充电电池，例如一个锂离子（Li+）纽扣电池。对于用户来说，如果仪器提供USB，则USB充电无疑是方便的选项。如果电池可拆卸，则可能要求安全认证以实现安全和售后控制。

　　9、静电放电

　　所有血糖仪均须满足61000-4-2静电放电（ESD）要求。使用内置有ESD保护的电子器件或在裸露的走线上添加ESD线路保护器可帮助满足上述要求。

　　10、功能扩展

　　如果采用精密的AFE完成血糖仪的核心电路设计，随后需要增添其它功能时，则不需要重新设计这一部分电路。而采用针对便携式医疗设备设计的、具有单一功能的标准部件时，增添新功能时对原电路的破坏最小。"破坏最小"意味着风险较低，易于获得FDA认证，可以更快地将产品推向市场，也意味着可以提供更多满足患者需求的功能。为了保障个人健康，将血糖控制在正常水准，人们对血糖测试的需求也越来越频繁。

　　三、部分相关器件

　　1、MAX1358B：16位数据采集系统，带有ADC、DAC、UPIO、RTC、电压监测器和温度传感器

　　MAX1358B智能数据采集系统（DAS）基于16位、Σ-Δ模数转换器（ADC），系统支持的功能使其非常适合基于微处理器（µP）的系统。器件在单个芯片中集成了ADC、DAC、运算放大器、内部可选电压基准、温度传感器、模拟开关、32kHz振荡器、带闹钟功能的实时时钟（RTC）、高频锁频环 （FLL）时钟、四个用户可编程I/O、中断发生器以及1.8V和2.7V电压监测器。

MAX1358B功能框图

　　应用：电池供电和便携式设备、数据采集系统、电化学与光传感器、工业控制、医疗仪器

　　2、MAX1329：12/16位DAS，具有ADC、DAC、DPIO、APIO、基准、电压监测器和温度传感器

　　MAX1329/MAX1330是基于逐次逼近型（SAR）模/数转换器（ADC）的智能型数据采集系统（DAS）。该器件具有极高的集成度，单芯片内集成了ADC、数/模转换器（DAC）、运算放大器（op amp）、电压基准、温度传感器以及模拟开关。

MAX1329：典型工作电路

　　应用：电池供电和便携式设备、数据采集系统、电化学与光传感器、低成本编解码器