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Guía AFE biopotencial MAX30003: análisis de circuitos, configuración de pin, hoja de datos y comparación AD8232

La tecnología portátil ha remodelado cómo abordamos el monitoreo de la salud, fusionando sin problemas la conveniencia con la funcionalidad de grado clínico.Dominante a esta evolución es el MAX30003, un sofisticado frontend biopotencial frontend adaptado para dispositivos portátiles y dispositivos de monitoreo de salud remotos.Está diseñado para la eficiencia energética y la precisión y permite lecturas precisas de electrocardiograma (ECG) y conocimientos de salud, lo que lo convierte en una opción popular.En este artículo, profundizamos en las características avanzadas del MAX30003, desde su bajo consumo de energía y capacidades de filtro de ruido hasta su diseño flexible que respalda diversas aplicaciones de monitorización de la salud, explorando cómo contribuye a una atención y un seguimiento de la aptitud física confiable y continuo.

Catalogar

Descripción general de Max30003

El Max30003 es un front-end analógico biopotencial versátil, ideal para tecnología portátil que se dirige a aplicaciones clínicas y de acondicionamiento físico.Diseñado para la eficiencia energética, admite la duración prolongada de la batería al tiempo que ofrece una frecuencia cardíaca confiable y monitoreo de ECG.Con un solo canal biopotencial, el MAX30003 mide eficientemente ECG y frecuencia cardíaca, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de necesidades de monitoreo de salud.Esta característica de baja potencia se extiende a un modo de espera de potencia ultra baja, lo que lo hace ideal para dispositivos que requieren monitoreo continuo a largas duraciones sin recarga frecuente.

El dispositivo incorpora protección de descarga electrostática (ESD) y filtrado de interferencia electromagnética (EMI) para mejorar la confiabilidad en condiciones variadas.Estas salvaguardas son útiles para dispositivos frecuentemente expuestos a interrupciones eléctricas, que de otro modo pueden comprometer la integridad de los datos.Al abordar estos problemas, el MAX30003 garantiza datos precisos y resiliencia de dispositivos, básico para un monitoreo confiable en entornos clínicos y de acondicionamiento físico.Esta protección robusta respalda un rendimiento constante, satisface las demandas de dispositivos portátiles confiables y duraderos.

Las características adicionales, como el sesgo de plomo interno y la detección automática de liderazgo, mejoran aún más la usabilidad del MAX30003.Con una alta impedancia de entrada, bajo ruido y configuraciones de ganancia personalizables, el dispositivo es adaptable a diferentes intensidades de señal, lo que garantiza la precisión entre las aplicaciones.Sus filtros integrados de paso bajo y paso alto mejoran la claridad de la señal, mientras que el ADC de alta resolución juega un papel peligroso en la recopilación de mediciones precisas, dinámica para un análisis detallado de datos de salud.

Configuración de pin

Número de alfiler	Nombre	Descripción
1, 2, 4, 5, 24, 26	I.C.	Conectado internamente.Conéctese a Agnd.
3, 8, 28	Agnd	Potencia analógica y terreno de referencia.Conectarse a la Plano de tierra de la placa de circuito impreso.
6	ECGP	Entrada positiva de ECG
7	ECGN	Entrada negativa de ECG
9	Capitán	Entrada analógica de filtro de paso alto.Conecte un 1μF X7R condensador (CHPF) entre CAPP y CAPN para formar una respuesta de paso alto de 0.5Hz en El canal ECG.
10	Capitán	Entrada analógica de filtro de paso alto.Conecte un 1μF X7R condensador (CHPF) entre CAPP y CAPN para formar una respuesta de paso alto de 0.5Hz en El canal ECG.
11	CPLL	Entrada de filtro de bucle PLL.Conecte la tapa de copa 1NF entre CPLL y Agnd.
12	Dgnd	Tierra digital para los controladores de núcleo digital y PAD de E/S. Recomendado para conectarse al plano Agnd.
13	DVDD	Voltaje de suministro de núcleo digital.Conéctese a AVDD.
14	FCLK	Reloj externo de 32.768 kHz que controla el muestreo de Los convertidores y decimadores internos de Sigma-Delta.
15	CSB	Entrada de selección de chip activo-bajo.Habilita la serie interfaz.
16	Sclk	Entrada de reloj en serie.Registra datos dentro y fuera de la serie interfaz cuando CSB es bajo.
17	IDE	Entrada de datos en serie.SDI se muestra en el dispositivo en el Borde ascendente de SCLK cuando CSB es bajo.
18	SDO	Salida de datos en serie.SDO cambiará de estado en la caída borde del sclk cuando CSB es bajo.SDO tiene tres declaraciones cuando CSB es alto.
19	Ovdd	Voltaje de suministro de interfaz lógica
20	Int2b	Interrupción 2 de salida.INT2B es una salida de estado activa-baja. Se puede usar para interrumpir un dispositivo externo.
21	Intb	Salida de interrupción.INTB es una salida activa de bajo estado.Él se puede usar para interrumpir un dispositivo externo.
22	Avdd	Voltaje de suministro de núcleo analógico.Conéctese a DVDD.
23	Vref	Salida del búfer de referencia ADC.Conecte una cerámica de 10 μF X5R condensador entre VREF y Agnd.
25	VCM	Salida del búfer de modo común.Conecte una cerámica de 10 μF X5R condensador entre VCM y Agnd.
27	VBG	Salida del filtro de ruido de banda de banda.Conecte una cerámica de 1.0μf x7r condensador entre VBG y Agnd.
EP	-	Paleta expuesta.Conéctese a Agnd.

Modelos CAD

Símbolo

Huellas

Modelos 3D

Características

Característica	Descripción
ECG de grado clínico AFE	Convertidor de datos de alta resolución con 15.5 bits efectivos resolución y ruido de 5 µV P-P
CMRR del mundo real mejorado	Capacidad mejorada de arranque seco con completamente diferencial Estructura de entrada y CMRR> 100dB
Alta impedancia de entrada	Alta impedancia> 500 MΩ para bajos comunes a diferenciales conversión de modo
Atenuación de señal mínima	Reduce la pérdida de señal en la entrada durante las arranque seco debido a alta impedancia de electrodos
Rango de compensación de DC alto	± 650 mV (típico a 1.8V), compatible con varios electrodos
Rango dinámico de alto aire acondicionado	65 mV P-P, evita la saturación de AFE de movimiento o directo golpes de electrodo
Duración de la batería más larga	Consume solo 85 µW a 1.1V de voltaje de suministro
Función de interrupción de liderazgo	Permite que el microcontrolador permanezca en modo de suspensión profunda hasta que Se detecta una condición de plomo válida
Detección de plomo en la corriente	Baja corriente de 0.7 µA (típica)
Detección de frecuencia cardíaca incorporada	Detección de recursos humanos a bordo con función de interrupción, reduciendo carga de procesamiento del microcontrolador
Detección robusta de R-R	Efectivo en entornos de alta cámara con muy baja potencia consumo
Interrupciones configurables	Permite el despertar del microcontrolador en cada latido, Reducir la potencia del sistema
Alta precisión	Habilita la extracción de más datos fisiológicos
Búfer FIFO de 32 palabras	Admite despertar el microcontrolador cada 256 ms con completo Adquisición de ECG
Interfaz SPI de alta velocidad	Facilita la transferencia rápida de datos
Corriente de apagado bajo	Consume solo 0.5 µA (típico) en modo de apagado

Especificación técnica

Aquí está la tabla de especificaciones técnicas para el máximo integrado Max30003cti+.

Tipo	Parámetro
Tiempo de entrega de fábrica	9 semanas
Tipo de montaje	Montaje en superficie
Paquete / estuche	Almohadilla expuesta de 28 WFQFN
Montaje en superficie	SÍ
Número de alfileres	28
Embalaje	Bandeja
Publicado	2016
Código JESD-609	E3
Código PBFree	Sí
Estatus de parte	Activo
Nivel de sensibilidad de humedad (MSL)	1 (ilimitado)
Número de terminaciones	28
Tipo	ECG front -end
Acabado terminal	Lata mate (sn)
Temperatura de funcionamiento máxima	70 ° C
Min Temperatura de funcionamiento	0 ° C
Aplicaciones	Monitoreo de la frecuencia cardíaca
Código HTS	8542.39.00.01
Posición terminal	PATIO
Forma terminal	Sin plomo
Temperatura máxima de reflujo (CEL)	260
Número de funciones	1
Voltaje de suministro	1.8V
Terminal	0.5 mm
Tiempo@pico de reflujo temperatura (s) Max (s)	NO ESPECIFICADO
Número de pieza base	Max30003
Grado de temperatura	COMERCIAL
Voltaje de suministro máximo	2V
Voltaje de suministro mínimo	1.2V
Longitud	5 mm
Altura sentada (Max)	0.8 mm
Ancho	5 mm
Llegar a SVHC	Sin SVHC
Estado de ROHS	ROHS3 Cumplante

Partes para comparación

Número de parte	Fabricante	Paquete / estuche	Número de alfileres	Voltaje de suministro mínimo	Voltaje de suministro	Voltaje de suministro máximo	Estado de ROHS	Tipo de montaje	Temperatura máxima de reflujo
Max30003cti+	Máxima integrada	Almohadilla expuesta de 28 WFQFN	28	1.2 V	1.8 V	2 V	ROHS3 Cumplante	Montaje en superficie	260
Tlv320aic23bipwr	Instrumentos de Texas	Almohadilla expuesta de 28 WFQFN	28	1.5 V	3.3 V	3.6 V	ROHS3 Cumplante	Montaje en superficie	260
TLV320AIC23BIRHD	Instrumentos de Texas	28-TSOP (0.173, 4.4 mm)	28	1.42 V	-	3.6 V	ROHS3 Cumplante	Montaje en superficie	260
SSM2603CPZ-REEL7	Analog Devices Inc.	Almohadilla expuesta de 28 vfqfn	28	1.42 V	-	3.6 V	ROHS3 Cumplante	Montaje en superficie	260
TLV320AIC23BRHDR	Instrumentos de Texas	Almohadilla expuesta de 28 vfqfn	28	1.42 V	-	3.6 V	ROHS3 Cumplante	Montaje en superficie	260

Diagrama de bloque funcional

Integración de circuito MAX30003

En los sistemas de ECG, los electrodos colocados en la piel detectan diferencias potenciales que se originan en la sutil actividad eléctrica del corazón.El MAX30003 explota un canal biopotencial dedicado para capturar estas señales.A través de la integración estratégica de numerosas unidades MAX30003 en paralelo, se pueden elaborar configuraciones múltiples, como las de un monitor Holter de 3 derivaciones.Por lo general, esta disposición requiere el uso de dos unidades, aprovechando el procesamiento de la señal para derivar el tercer cable.

Monitor Holter de 3 derivaciones con MAX30003

El Max30003 es experto en apoyar la arquitectura de un monitor Holter de 3 derivaciones.Un terminal central de Wilson (WCT) es un componente clave en este diseño, promediando potenciales de tres electrodos colocados estratégicamente y ayuda en la minimización de ruido.El dispositivo está diseñado para administrar con precisión la interferencia de fuentes comunes, como las líneas eléctricas, asegurando la extracción de una señal prístina desprovista de ruido.

En las aplicaciones, un sistema de 3-LEAD cuidadosamente diseñado con una colocación precisa del electrodo puede elevar sustancialmente el proceso de diagnóstico al ofrecer una visión más amplia de la dinámica cardíaca.La investigación indica que una configuración resistente de 3-LEAD proporciona un monitoreo continuo confiable.Tal sistema es ventajoso para la detección oportuna de arritmias.

Ruido e interferencia en modo común

La calidad de la señal de ECG es frecuentemente desafiada por el ruido externo, derivado de la interferencia de línea, los artefactos relacionados con el movimiento y las contracciones musculares.El MAX30003 integra metodologías de filtrado de vanguardia para contrarrestar estas perturbaciones.Su alta relación de rechazo de modo común (CMRR) y los circuitos de entrada diferencial avanzados cuestan significativamente el ruido en modo común, elevando así la integridad de la señal.La utilización de un electrodo adicional para la cancelación de ruido activo purifica aún más la señal capturada.

Las experiencias destacan que mantener en gran medida los beneficios consistentes de la calidad de la señal de la colocación y el cumplimiento de los electrodos estratégicos hasta las prácticas recomendadas, como garantizar un contacto firme entre los electrodos y la piel y el asesoramiento relativo durante las grabaciones de ECG.Estas medidas son efectivas para reducir las distorsiones y artefactos.

Gestión potencial corporal

En las configuraciones de ECG portátiles, se requiere una gestión efectiva del potencial corporal para lograr lecturas precisas.El MAX30003 adopta un electrodo dedicado de la pierna derecha (RL) para estabilizar el potencial corporal, evitando la deriva eléctrica y asegurando que los amplificadores funcionen dentro de su rango óptimo.En las configuraciones que carecen de un electrodo RL, la gestión del potencial corporal puede facilitarse mediante el uso de resistencias de sesgo de plomo programables.

El manejo efectivo del potencial corporal puede afectar notablemente la precisión de la medición.La incorporación de bucles de retroalimentación e incrustación de algoritmos adaptativos para gestionar dinámicamente el potencial corporal es un enfoque viable para obtener lecturas más precisas y consistentes, especialmente en diversos entornos fisiológicos y ambientales.

Esquema de aplicación típico

Circuito de casos de uso

Comparación de especificaciones MAX30003 y AD8232

Atributo	Max30003	AD8232
Número de producto base	Max30003	AD8232
Categoría	Circuitos integrados (ICS) ICS especializados	Juntas de desarrollo, kits, evaluación de programadores y Tableros de demostración y kits
Fabricante	Máxima integrada	Analog Devices Inc.
Serie	-	-
Paquete	Bandeja	Caja
Estatus de parte	Activo	Activo
Tipo	ECG front -end	Interfaz

Usos populares para el sensor MAX30003 ECG

El MAX30003 es principalmente adecuado para varias aplicaciones, especialmente en el monitoreo de la salud, el seguimiento de la condición física y la bio-autoridad.Explorar estos dominios resalta su impacto y ventajas tangibles en el uso diario.

Monitores de eventos de un solo lidero para observar arritmia

En el mundo de la observación de arritmia, los dispositivos con el chip Max30003 se destacan por su capacidad para detectar y monitorear los ritmos cardíacos irregulares.Con la capacidad de identificar anomalías temprano y precisamente, estos monitores son una herramienta dinámica para la respuesta médica oportuna.Una gama de dispositivos de salud modernos incorpora monitores de eventos para el seguimiento continuo de ritmo cardíaco.Emplean algoritmos sofisticados para discernir irregularidades menores de condiciones más graves, reforzando así la atención al paciente.

Patches inalámbricos para el monitoreo remoto de los pacientes

El advenimiento de los parches inalámbricos que incorporan el Max30003 está transformando la vigilancia remota del paciente.Estos dispositivos permiten un intercambio de datos de ECG ininterrumpido, lo que le permite supervisar la salud cardíaca de forma remota.La tecnología resulta ventajosa para usted, ofreciendo la comodidad de las visitas reducidas del hospital.La fiabilidad y la precisión que estos parches proporcionan garantizar que las decisiones de atención médica se tomen con prontitud y con información.

Rastreadores de fitness monitores de frecuencia cardíaca en bandas de cofres

En los círculos de fitness, las bandas de tórax con monitores de frecuencia cardíaca que incluyen el MAX30003 se utilizan ampliamente.Estos instrumentos ofrecen métricas precisas de frecuencia cardíaca, ayudando a los atletas y los devotos de fitness para refinar sus estrategias de entrenamiento.Al interpretar los datos biométricos, los individuos pueden adaptar sus ejercicios para lograr zonas de frecuencia cardíaca específicas, lo que aumenta la efectividad y la seguridad de sus entrenamientos.La utilidad y el éxito de estos monitores están bien establecidos en diferentes entornos de acondicionamiento físico.

Verificación basada en ECG en sistemas de bio-autorización

Los sistemas de bio-autoridad que aprovechan la verificación basada en ECG ofrecen una aplicación de vanguardia del MAX30003.Al aprovechar las señales eléctricas distintivas del corazón de una persona, estos sistemas proporcionan una forma robusta y confiable de verificación de identidad.Este método está ganando tracción en áreas de alta seguridad donde los sistemas convencionales pueden fallar.La naturaleza individualizada de los patrones de ECG garantiza una barrera formidable contra el acceso no autorizado, reforzando los protocolos de seguridad dramáticamente.

Descripción general del fabricante

Maxim Integrated, ahora parte de los dispositivos analógicos, tiene un papel sustancial como proveedor líder de ICS analógicos y de señal mixta.Esta integración posiciona a la compañía para aprovechar un amplio conocimiento de la industria, lo que permite el desarrollo de soluciones sofisticadas y pioneras.Arraigado en una profunda comprensión de la evolución tecnológica y sus necesidades, sus innovaciones se guían por una combinación de experiencia e intuición del mercado.

Dentro de la esfera automotriz, Maxim crea soluciones que elevan la dinámica del vehículo, refuerzan las medidas de seguridad y mejoran las interacciones del conductor.Sus IC de gestión de energía son clave para optimizar el uso de energía, asegurando la confiabilidad incluso en medio de entornos desafiantes.Al alinear la ingeniería avanzada con una comprensión exacta de las demandas automotrices, Maxim contribuye activamente al futuro de la tecnología de conducción.

Hoja de datos pdf

TLV320AIC23BIPWR HOJAS DE DATOS:

TLV320AIC23B.PDF

TLV320AIC23BIRHD HOJAS DE DATOS:

TLV320AIC23B.PDF

SSM2603CPZ-REEL7 Hojas de datos:

Ssm2603.pdf

TLV320AIC23BRHDR HOJAS DE DATOS:

TLV320AIC23B.PDF