ADI医疗保健IC解决方案

业界首款单封装USB隔离解决方案利用USB兼容型医疗保健器械医护人员可以随时在不同地点之间轻松高效地收集和共享重要的病患数据然而包括RS-232和以太网连接在内的传统隔离方案成本较高而且开发实施均很费时解决方案iCoupler®ADuM4160是业界首款单封装USB隔离器能够为设计工程师提供突破性的解决方案替代包括RS-232和以太网连接的昂贵耗时的USB隔离设计它采用ADI的iCoupler技术将高速CMOS与芯片级微变压器融为一体可轻松应用于低速和全速USB2.0兼容系统替代大尺寸高成本的板级解决方案所有USB信令与隔离电路均内置于一个小型(16引脚SOIC封装)IC因而能够直接隔离D+与D–差分信号以及双向USB信号ADuM4160内含稳压器可以采用5V(VBUS)或3.3V电源供电同时允许通过外设控制隔离栅上的连接时序无需附加器件空闲功耗较低最大值为2mA因而无需挂起状态利用ADuM4160实施成本可以降低多达25%设计尺寸可缩小50%开发时间则从数月缩至数周ADuM4160特性增强隔离性能适合医疗应用符合IEC60601-1标准5kVrms额定隔离值(1分钟)符合UL1577标准3类接触式ESD性能符合ANSI/ESDSTM5.1-2007标准高共模瞬变抗扰度:25kV/µsUSBD+/D–数据线直接隔离支持USB低速和全速数据速率16引脚宽体SOIC表贴封装••••••ADuM41604.89美元/片医疗保健IC您的半导体解决方案资源第9卷•第8期目录业界首款单封装USB隔离解决方案..........................1八通道超声接收器集成I/Q解调功能..........................2电流数字转换器优于所有开放市场CT扫描仪IC.................3心率监护仪的低成本解决方案...4利用低功耗解决方案实现高精度便携式血液分析仪..............5优化便携式动态心电监护仪的设计标准......................6采用业界领先技术的电池供电ECG监护仪.....................7利用灵活经济的IC解决方案构建便于操作的运动监护仪......8八通道超声接收器集成I/Q解调功能利用具有CW(连续波)多普勒测量功能的超声设备可以测量经常只有极微弱信号的血液流量当血液容量较低或者检测目标与传感器之间的距离较远若要检测有限的信号电平接收器信号链的动态范围必须非常大通常需要160dB/Hz目前的技术采用模拟延迟线后接一个极高动态范围I/Q(同相/正交)解调器用来提取多普勒信号这种技术可能不够精确此外这些设计都要求较大的电路板空间和高功率预算而且实施成本较高解决方案利用八通道超声接收器AD9276和AD9277系统设计人员可以在中高端手推式超声系统中提供CW多普勒和PW(脉冲波)多普勒功能同时缩减整体系统尺寸降低复杂性和功耗AD9276和AD9277在单芯片上集成处理多普勒信号所需的增益滤波数据转换和解调功能在CW多普勒模式下处理信号时这些八通道超声接收器每通道的功耗仅为90mW而且与超声接收器子系统竞争产品相比所需电路板空间减少80%同时提供最高达42dB的可变增益范围以及多种抗混叠滤波器选择在实际工作条件下等效输入噪声典型值仅0.75nV/√Hz(5MHz)为业界最低利用SPI接口设计人员可以针对任何指定的成像模式或探头进一步定制噪声和功耗性能此外集成式I/Q(同相/正交)解调器具有16种相位设置可以通过SPI端口在各通道上实现可编程相位旋转这不仅可以缩减尺寸和功耗而且能改善CW多普勒信号路径的性能每路LNA输出驱动一个I/Q解调器产生典型值超过160dB/√Hz的输出动态范围AD9276和AD9277特性八通道LNAVGAAAFADC与I/Q解调器折合到输入端噪声:0.75nV/√Hz(增益=21.3dB5MHz典型值)VGA衰减器范围:–42dB至0dB单端输入VIN最大值:733mV峰峰值/550mV峰峰值/367mV峰峰值双模式有源输入阻抗匹配抗混叠滤波器(AAF)可编程二阶LPF范围:8MHz至18MHzAD9276:12位80MSPSADCAD9277:14位50MSPSADC••••••••GAIN–GAIN+AVDD1AVDD2PWDNSTDBYDRVDDRESETDOUTA+toH+DOUTA–toH–CWQ+CWQ–CWI+CWI–FCO+FCO–DCO+DCO–LG-ATOHLI-ATOHLOSW-ATOHLO-ATOH4LO+4LO–VREFRBIASGP00-4CSBSCLKSDIOCLK+CLK–LNASERIALLVDSIANDQDEMODULATORLOGENERATIONBASEBANDI&QOUTPUTSSERIALDATAWIDERANGEOFULTRASOUNDPROBETECHNOLOGIES8CHANNELSCWSIGNALSSERIALPORTINTERFACEDATARATEMULTIPLIERREFERENCE14-BITADCVGAAAF×8型号LNA输入范围(mV峰峰值)LNA输入噪声(nV/√Hz)总通道输入噪声无端接阻抗RS=0𝛀(nV/√Hz)有端接阻抗通道的输入动态范围,RS=RIN=200𝛀(dB/√Hz)功耗(40MSPS,mW)报价(美元/片)AD9271400,333,2501.4,1.2,1.1;1pA1.65,1.44,1.31158.5,157.9,156.415040.48AD9272733,550,3670.98,0.86,0.75;1pA1.21,1.01,0.83165.4,163.8,161.219154.00AD9273733,550,3671.60,1.42,1.26;1pA1.92,1.63,1.37163.2,162.0,159.810451.00AD9276733,550,3670.98,0.86,0.75;1pA1.21,1.01,0.83165.4,163.8,161.219562.00AD9277733,550,3670.98,0.86,0.75;1pA1.18,1.01,0.83165.4,163.8,161.219768.002通道电流数字转换器优于当前市场CT扫描仪IC同时可降低系统成本医疗保健机构对高质量工作速度更快价格低廉的CT(计算机断层扫描)设备的需求不断增长这些需求受补偿成本控制影响每台CT系统必须以更快的速度扫描更多病人才能达到合理的投资回报要求为实现这一目标设备制造商需要能够提供更多CT断层数量的机器以便提高图像分辨率组织容量和速度因此CT断层从4个发展到1664甚至320个解决方案ADAS1128是一款24位电流数字转换器可将光电二极管阵列信号变为数字信号它可以取代以前通道集成度较低的转换器技术ADAS1128提供128个同时采样数据转换器通道可选采样速率最高达20kSPS内置片内温度传感器和基准电压源缓冲采用10mm10mm球栅阵列封装如此高性能与集成度意味着系统成本尺寸和功耗均可大幅降低ADAS1128的功耗不到其它解决方案的一半(前者为4.5mW/通道后者为10mW/通道)此外还具有出色的整体性能规格例如:无电荷损失更多满量程范围选择和超低噪声(低剂量X射线系统低至0.4fC)FOR0FOR63ADCL+–AN0AN63FOR64FOR127ADCH+–AN64AN127KGNDVTDATAPROCESSINGLVDS/CMOSINTERFACETEMPERATUREOR[0:127]ADAS1128BUFPLBUFNL2.5V3.3VTONEXTSDISDISDOBUFPHBUFNHREF2.048VSDIFROMPREVIOUSSDOSDIREFCONFIGURATIONSCKCSDOUTxCLKxSYNCIOVDDRESETIOGNDTOALLADCs2.5VFROMDOUTOFOTHERADCsS/HS/HS/HS/HFPGAVIO配套器件:•ADR440:XFET®基准电压源报价:2.53美元/片•ADP1708:线性稳压器报价:1.09美元/片电流数字转换器ADAS1128优于当前市场CT扫描仪ICADAS1128192.00美元/片250片订量3适用于心率监护仪的紧密集成低成本解决方案能够提高精度和可靠性心率监护仪可能属于包含运动检测体脂分析和温度监控的完整健康监护平台的组成部分也可能是一种穿戴在身上或集成到运动器械中的独立消费电子产品穿戴在身上的心率监护仪通常采用纽扣式电池供电无论最终产品如何心率监护仪要能在各种恶劣环境下正常工作保证信号测量的精度和可靠性不受环境电生理电磁噪声的影响所有信号处理和显示电子器件通常要求置于一平方英寸或更小的空间内而且设计必须具有高性价比所有系统通信还必须符合工业标准(USB或低功耗蓝牙)解决方案利用ADI公司的低功耗精密放大器和转换器技术可以实现用于健康和保健计划的高性价比心率监护设备这些设备内置各种电极和身体传感器能够满足低功耗小尺寸及高精度要求ADI放大器和转换器与其它技术和功能密切集成包括MEMS加速度计RF收发器触控界面传感器及温度传感器从而实现灵活的前端电子设计并且支持各种心率监护仪(HRM)应用仪表放大器AD8235比笔尖还小耗用的电源电流仅为40μA(最大值)关断电流为6nA输入偏置电流为1pA它非常适合高功效便携式轻型的医疗设备以及消费级保健产品包括要求尺寸小电池使用时间长的心率监护仪和运动监护仪AD8235采用1.6mm2.0mmWLCSP封装报价:1.59美元/片AD7798ADC是一款低功耗完整模拟前端内置一个低噪声16位∑-∆型ADC具有三路差分模拟输入它还集成了片内低噪声仪表放大器因而可直接输入小信号片内特性包括一个低端电源开关基准电压检测可编程数字输出引脚熔断电流控制和一个内部时钟振荡器这款器件采用2.7V至5.25V电源供电典型功耗为300μA采用16引脚TSSOP封装报价:3.85美元/片四通道微功耗运算放大器AD8619与仪表放大器AD8235和ADCAD7798配合使用时尤其适合心率监护仪设计而且性价比较高AD8619采用1.8V至5.0V单电源供电噪声为22nV/√Hz输入偏置电流最大值为1pA耗用电源电流为38μA它提供14引脚TSSOP和14引脚SOIC两种封装报价:1.11美元/片IN-AMPAMPADCAMP+5VLARAHIGH-PASSFILTERLOW-PASSFILTER+–+–+–HIGH-PASSAMP+–ESDPROTECTIONDEVICEREF配套器件:•ADR36x和ADR42x系列低功耗基准电压源报价:0.78美元/片起•ADXL345:三轴超低功耗加速度计高分辨率测量加速度最高可达±16g报价:3.04美元/片•ADF7023:低功耗收发器报价:2.88美元/片ADI公司是ContinuaHealthAlliance成员该联盟由业界最杰出的技术医疗器械保健行业领先企业组成致力于在全球范围内推动互通性医疗保健产品和解决方案利用低成本低功耗解决方案实现高精度可重复的便携式血液分析仪随着医疗保健成本不断提高人口老龄化问题日趋严重以及肥胖者数量持续攀升市场对便携式血液分析仪的要求与日俱增不仅是更精确更可靠更易用并且能够在病人与护理者之间轻松快捷地共享数据为保障病人的舒适性满足以下条件的血液分析仪才有竞争力:样本尽可能小5秒内显示测试结果设备支持通过标准有线或无线通信接口下载结果因为计量表需用标准锂离子非充电式电池工作数年之久所以保持低功耗至关重要如果使用充电电池会