2019년 5월 26일 일요일

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극저전력 단일 채널 통합 생체전위(ECG, R-R 검출) AFE

MAX30003
극저전력 단일 채널 통합 생체전위(ECG R-R 검출) AFE
극저전력 단일 채널 통합 생체전위(ECG) AFE로서 HR 검출 알고리즘(R-R) 적용

[제품 설명]
MAX30003은 웨어러블 애플리케이션에 사용하기 위한 포괄적인 생체전위 아날로그 프론트엔드 솔루션입니다. 이 디바이스 제품은 의료 및 피트니스 애플리케이션 용으로 높은 성능을 제공하며 극저전력으로 동작하므로 배터리 수명을 연장합니다.
MAX30003은 단일 생체전위 채널로 ECG 파형과 심박 검출을 제공합니다.

또한 생체전위 채널로 ESD 보호 EMI 필터링 내부 리드 바이어싱 DC 리드 오프 검출 대기 모드 시의 극저전력 리드 온 검출 BIST(built-in self-test)를 위한 포괄적인 캘리브레이션 전압 같은 기능들을 포함합니다. 소프트 파워업 시퀀싱은 전극들로 높은 트랜션트가 유입되지 못하도록 합니다. 이 생체전위 채널은 또한 높은 입력 임피던스 낮은 잡음 높은 CMRR 프로그램가능 이득 다양한 저역통과 및 고역통과 필터 옵션 고분해능 아날로그-디지털 컨버터를 제공합니다. 또한 이 생체전위 채널은 DC 결합을 이루며 높은 전극 전압 오프셋을 처리할 수 있고 고속 복구 모드를 사용해서 제세동이나 전기적 외과 수술 같은 과구동 조건으로부터 빠르게 복구합니다.


MAX30003은 28핀 TQFN 및 30범프 WLP 패키지로 제공되며 0°C~+70°C 상업용 온도 범위로 동작합니다.

MAX30003 기능 블록 다이어그램

[주요 특징]
• 고분해능 데이터 컨버터를 통합한 의료용급 ECG AFE 
  - 15.5비트 유효 분해능 및 5µVP-P 잡음
• 훨씬 더 향상된 CMRR과 높은 입력 임피던스로 더 우수하게 건식 스타트(dry start) 가능 
  - 100dB 이상의 CMRR로 완전 차동 입력 구조 
• 높은 입력 임피던스로 우수한 공통 모드 대 차동 모드 변환
  - 500MΩ 이상의 높은 입력 임피던스로 극히 낮은 공통 모드 대 차동 모드 변환
• 높은 전극 임피던스에 의해서 건식 스타트시에 입력에서 최소한의 신호 감쇠 
• ±650mV(1.8V 정격)의 높은 DC 오프셋 범위로서 넓은 범위의 다양한 전극 사용 가능
• 65mVP-P의 높은 DC 동적 범위로 움직임/직접 전극 히트가 존재할 때 AFE의 포화 방지 
• 경쟁 솔루션들과 비교해서 배터리 수명 연장
  - 1.1V 전원 전압으로 85µW
• 리드 온(on) 인터럽트 기능이 있어서 유효한 리드 조건이 검출될 때까지 RTC를 오프시키고 마이크로컨트롤러를 딥 슬립 모드로 유지
  - 리드 온 검출 전류: 0.7µA(정격)
• 인터럽트 기능이 있는 심박 검출 기능을 통합함으로써 마이크로컨트롤러로 HR 알고리즘을 실행할 필요가 없음
  - 움직임이 많은 환경에서 극히 낮은 전력으로 견고한 R-R 검출
• 인터럽트를 구성 가능하므로 매 심장 박동이 있을 때만 마이크로컨트롤러를 기동시킬 수 있으므로 전반적인 시스템 전력 감소 
• 정확도가 우수하므로 좀더 많은 생리학적 데이터 추출
• 32워드 FIFO는 마이크로컨트롤러를 256ms마다 기동시켜서 완전한 ECG 포착 가능
• 고속 SPI 인터페이스
• 0.5µA(정격) 셧다운 전류

[애플리케이션]
• 생체 인증 및 온디맨드 ECG 기기
• 흉부 밴드 심박 모니터링 같은 피트니스 애플리케이션
• 부정맥 검출을 위한 단일 리드 이벤트 모니터링 기기
• 가정에서나 병원에서의 모니터링을 위한 단일 리드 무선 패치


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