集成式心率监护模拟前端着眼于系统级设计方案

        日前，ADI推出一款低功耗、单导联心率监护仪模拟前端(AFE)AD8232。与同类解决方案相比，AD8232 AFE的尺寸缩小50%，功耗降低多达20%。凭借在功耗、尺寸和集成度方面的优势，设计人员能够运用AD8232开发日常保健所需的心率和心脏监护仪设备，例如个人健康管理和远程健康监护。
据了解，所谓单导联至少需2个或3个电极实现(3电极时，其中一个用于右腿驱动)。与当前很多集成解决方案中采用的拓扑结构不同，AD8232高度灵活的模拟滤波配置采用双极高通滤波器，结合芯片内部的仪表放大器架构和无使用约束运算(增益)放大器，支持用户采用多极低通滤波技术来消除线路噪声和其它干扰。同类产品通常源于现有的临床心脏监护仪解决方案，而AD8232 AFE则是专为满足新兴的健身设备、便携式/佩戴式监控设备和远程健康监护设备的ECG信号调理要求而设计，可用于跑步机、智能电话、游戏外围设备、汽车电子甚至军事领域。


AD8232功能配置

ADI亚太区医疗行业市场经理王胜介绍，ADI已有分立的解决方案来实现类似的功能，而此次推出的这款AFE是纯模拟调理的集成，并且是真正着眼于系统级的设计方案。考虑到目标应用场景的设备(如智能电话、汽车等)已经具备DSP/MCU，同时有ADC功能，且通常都是多通道，从性能上完全满足AFE所需，因此不需集成DSP/MCU、ADC，而是与系统共用这些器件，从而省去集成的成本、面积、功耗，并实现了更大的灵活性。
通过在模拟域的单级中执行高增益和高通信号调理，AD8232能够在单电源电压上工作时适应电极DC失调，而不会影响性能或信号质量。通过模拟输出，AD8232可与分立式ADC配对，或与具有嵌入式ADC的微控制器配对，它为系统设计人员提供了灵活性，将健身和医疗监护的价值和性能提升到一个新的水平。
除了仪表和增益放大器之外，AD8232心率监护仪AFE还集成了基准缓冲、右腿驱动电路和关断功能。AD8232还包括用户可选的交流或直流导联脱落检测电路，当监控到电极与用户断开连接时，会向系统发出报警信号。此外，这款新型心率监护仪AFE提供了创新的快速恢复模式，当用户在运动或其它活动过程中暂时断开电极连接，当导联重连后，此芯片可以快速自动恢复心电信号，从而显著提高用户体验的质量。
市场对固定式、便携式甚至佩戴式心率监护仪的需求在不断增加，包括用于运动员训练、家庭健身设备或远程健康监护的生命体征测量。这种级别的非诊断监护需要考虑到一系列独特设计因素，ADI希望AD8232能为制造商提供一种分割更合理、更平衡的信号处理架构。从后端组件选择和滤波器设计的角度来看，它具备更大的灵活性，这样可以简化系统设计，相比现有解决方案设计更简单、可靠和精确。AD8232目前报价为1.36美元/片(千片订量)，在价格方面具有一定的竞争力。