高集成度ECG前端，用于病人监护系统（电路图）

由于病人的舒适度非常重要，因此减少整体解决方案的尺寸和重量并保持电池寿命就成了便携式ECG应用的首要考量因素。

　　最新产品倾向于使用化学电池，如锂离子电池，并且电池供电时间可从几小时到几天，具体时间视产品而定。

　　电池电压范围取决于系统中元器件的电源范围。ADAS1000需要3.3 V的AVDD.因此，若使用了ADP151稳压器，则电池必须供应至少3.7 V的电源，所需裕量为400 mV.锂离子或锂聚合物电池的标称电压为3.7 V;然而，放电电压大约为3.2 V.因此，需要两个堆栈确保ADP151达到3.7 V的最小电压。

　　选择合适的电源解决方案 ADAS1000至少需要两条供电轨--AVDD和IOVDD.如表1所示，ADCVDD和DVDD供电轨是可选的；使用ADAS1000集成的片上LDO，可分别从AVDD或IOVDD供电轨获取电源。

　　表1. ADAS1000所需的电源

　　AVDD和IOVDD在评估板上由3.3 V电源供电。为IOVDD供电轨选择3.3 V，以保持与EVAL-SDP-CB1Z上的SPORT接口兼容。若需要与工作在较低电源电压下的微控制器接口，则IOVDD电源电压可低至1.65 V.

　　或者，如果需要电源效率更高的解决方案，可通过ADAS1000上的硬件引脚（VREG_EN）禁用ADCVDD和DVDD内部供电轨，以便通过外部电源驱动ADCVDD和DVDD供电轨。由于ADCVDD供电轨在片上为ADC供电，必须尽量保持其干净，并且一定不能与含有噪声的数字电源一同使用。

　　根据具体的工作模式，为单个ADAS1000供电的AVDD供电轨电源电流通常在8 mA和15 mA之间，并使能所有5路通道；可禁用不工作的通道以降低功耗。

　　专用的ADP151同时作用于评估板上的AVDD和IOVDD电源。注意每个ADP151都可驱动200 mA电流，因此可为系统内的其它元器件供电。ADP151稳压器的输入来自电路板上供其它用途的5 V供电轨。

　　加入适当的滤波后，单个ADP151即可同时提供AVDD和IOVDD供电轨的电源，确保AVDD供电轨不受IOVDD供电轨上的任何数字噪声影响。

　　EVAL-ADAS1000SDZ评估板设计成能够以大约250 mA为EVAL-SDP-CB1Z板提供所需的5 V电源。ADP2503降压/升压DC-DC转换器可由连接板卡的4.5 V至5.5 V输入电源产生5 V供电轨。

　　若该硬件连接SDP板并由电池供电，则总功耗将很快耗尽电池的电量。

　　常见变化

　　ADAS1000系列中的其它引脚兼容型ECG前端提供的功能较少。例如，ADAS1000-4是 3通道版本，带脉搏与呼吸检测功能；ADAS1000-3提供3路ECG通道但不带脉搏或呼吸检测功能。ADAS1000-2是配套器件，具有5路ECG 通道，适用于组合配置模式，支持12导联ECG测量（9个ECG电极和1个RLD）。表2列出了该系列各产品间的差异。这些产品系列确保了灵活的配置，可从较少的导联数一路扩展至15导联测量，甚至更多。

　　可将DC-DC转换器用于电源以获得更高的效率，但需谨慎布局布线并避免纹波噪声。

　　表2. ADAS1000系列不同产品的功能概览

　　主接口针对希望使用自有数字起搏算法的用户而提供，参见ADAS1000数据手册中的"第二串行接口"部分。

　　电路评估与测试

　　设备列表

　　需要以下设备：

　　EVAL-ADAS1000SDZ套件，包括EVALADAS1000SDZ评估板、5 V壁式电源、含有ADAS1000评估软件的CD

　　EVAL-SDP-CB1Z系统演示板

　　集成USB端口的PC，且已安装ADAS1000评估软件

　　可用于信号捕捉的病人仿真器或函数发生器

　　有关如何使用ADAS1000评估板的详细说明，请参考ADAS1000SDZ用户指南。图3显示使用评估板软件的典型屏幕截图，评估板连接病人仿真器。

　　图3. 连接病人仿真器的ADAS1000屏幕截图，心率 = 70 BPM

　　噪声测量 评估板软件用于捕获采用ADAS1000评估板时ECG导联路径的峰峰值噪声性能。结果如图4所示。器件配置条件如下：

　　增益设置为1.4

　　ADC采样速率为2 MSPS（高性能模式）

　　数据速率为2 kHz

　　在数字导联模式下配置（数字计算型导联）

　　ECG通道连接1.3 V内部测试音

　　图4. 使用ADAS1000评估板和评估软件时导联模式下ADAS1000噪声测量的屏幕截图

　　x轴表示时间，显示几秒内的信号捕获；y轴的单位为μV，表示这些条件下，信号在±7 μV范围内变化的噪声性能。这与期望的ADAS1000性能一致，并且与使用低噪声线性台式电源时相同硬件上的性能相当。它证明了评估板上的ADP151 电源电路并未导致ADAS1000整体噪声的显着增加。