心率圖是心臟電活動(dòng)在體表的綜合表現(xiàn)，因此實(shí)時(shí)的心率監(jiān)護(hù)是十分有必要的。心率儀以準(zhǔn)確的檢測(cè)為前提，以便攜、低功耗為目的，需要使用盡可能小而且高性能的器件，設(shè)計(jì)出最小的高準(zhǔn)確度低功耗電路。并且通過(guò)藍(lán)牙模塊傳輸?shù)浆F(xiàn)在每個(gè)人都擁有并且使用時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)的手機(jī)上進(jìn)行心電波形和心率的顯示，方便使用。

在便攜式的心率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)的低功耗和穩(wěn)定性越高對(duì)用戶體驗(yàn)感越好。因此應(yīng)盡量精簡(jiǎn)該系統(tǒng)的硬件和選擇低功耗的芯片。系統(tǒng)硬件主要由前端電路模塊來(lái)采集人體的心電信號(hào)，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠛蜑V波處理提取微弱的心電信號(hào)，再通過(guò)AD采樣功能將模擬的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

因?yàn)橐獙⒛M信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，所以AD采樣十分重要。芯熾低功耗單通道24位生物電測(cè)量前端模擬芯片SC2945集成了便攜式低功耗心率應(yīng)用的所有特性，轉(zhuǎn)換速率快，采樣值精確。芯片內(nèi)置了單通道24位Delta-Sigma(ΔΣ)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程增益放大器、內(nèi)部參考和振蕩器，可以有效地克服測(cè)量信號(hào)的漂移和噪聲干擾，提高測(cè)量精度。

SC2945動(dòng)態(tài)心電圖中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：

?低功耗420μW；

?輸入?yún)⒖荚肼暎?μVPP（150Hz BW, G=6）；輸入偏置電流：200pA；

?數(shù)據(jù)速率：125SPS至16kSPS；共模抑制比CMRR：120dB；

?可編程增益：1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 64, 96；

?振蕩器初始精度：±0.5%（25℃），溫漂±1%（-40℃~85℃）；

?單極性供電：模擬：2.7V至3.6V；數(shù)字：1.7V至3.6V；

?內(nèi)置右腿驅(qū)動(dòng)放大器、導(dǎo)聯(lián)檢測(cè)與測(cè)試信號(hào)，內(nèi)置起搏信號(hào)輸出和檢測(cè)電路；

?低功耗模式和待機(jī)模式靈活轉(zhuǎn)換，兼容SPI的串行接口；

?工作溫度范圍：-40℃至125℃；

SC2945具有靈活的輸入多路復(fù)用器，可以獨(dú)立連接到內(nèi)部生成的信號(hào)，用于測(cè)試、溫度和斷線檢測(cè)；它的數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)16kSPS，并且增加了PACE檢測(cè)。使用SC2945作為前端模擬可以精簡(jiǎn)硬件電路的設(shè)計(jì)和體積，有效的降低設(shè)計(jì)成本。

審核編輯 黃宇