该电路是高度集成的心电图(ECG)前端,适用于电池供电的患者监护应用。图1显示了典型的5导联(4肢导联和1胸前导联)ECG测量系统的物理连接的顶层框图,该系统集成了呼吸和脉搏检测功能。
此配置通常用于便携式遥测ECG测量或线路供电床边仪器的最小引线设置。在皮肤表面进行测量时,ECG信号幅度很小,通常为1 mV。
关于患者健康和其他参数的重要信息包含在该小信号中,因此要求该设备具有μV级测量灵敏度。就系统而言,许多医学标准要求最大噪声不超过30μVp-p。
但是,设计人员通常将此值设置得较低。因此,在设计满足系统级要求的解决方案时,必须考虑所有噪声源。
ADAS1000的额定噪声性能适用于各种不同的工作环境。电源设计必须确保整体性能不会下降。
选择ADP151线性稳压器是因为其具有超低的噪声性能(9μVrms典型值,10 Hz至100 kHz),以及ADAS1000的电源抑制性能,以确保由ADP151不影响整体噪声性能。图1.典型的4电极+ RLD或5引线配置的ADAS1000的简化功能框图(未显示所有连接和去耦)电路说明ADAS1000五电极ECG模拟前端(AFE)解决了新一代低压功耗,低噪声,高性能的系留式和便携式ECG系统带来的挑战。
ADAS1000是一个高度集成的芯片,由五个电极输入和一个专用的右腿驱动(RLD)输出参考电极组成,旨在监控和诊断ECG水平测量。除了支持ECG信号监视的基本组件外,ADAS1000还配备了诸如呼吸测量(胸廓阻抗测量),起搏伪影检测,引线/电极连接状态以及内部校准之类的功能。
单个ADAS1000支持5个电极输入,可以轻松执行传统的6导联ECG测量。并联连接第二个ADAS1000从设备可以将系统调整为真正的12引线测量(由9个电极和1个RLD组成)。
如果添加了多个从属设备(3个或更多),则可以调整系统。系统被调整为15引脚测量或更高。
呼吸ADAS1000集成了数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC),该数模转换器用于以46 kHz至64 kHz的可编程频率进行呼吸驱动,并简化了这一复杂的测量过程。测量信号被解调并转换为幅度和相位信息,可用于确定相应的呼吸信息,从而获得特定的电缆参数。
该电路的分辨率为200mΩ。当使用内部电容器时,分辨率更高;而当使用外部电容器时,分辨率更高(“200mΩ”)。
该电路具有灵活的开关方案,可以测量三个引线(I,II或III)之一。起搏检测算法起搏检测算法在四个可能的导线(I,II,III或aVF)中的三个上运行数字算法的三个示例。
它在高频ECG数据上运行,同时进行内部抽取和滤波。该算法旨在检测和测量起搏伪像,其宽度范围为100 µs至2 ms,幅度为400 µV至1000 mV。
ADAS1000返回一个标志以指示是否在一根或多根引线上检测到起搏信号,同时返回检测到的信号的高度和宽度。当用户想要运行自己的数字起搏算法时,ADAS1000提供了一个高速起搏接口,可以以非常快的数据速率(128 kHz)提供ECG数据。
同时,标准接口上经过过滤和提取的ECG数据保持恒定。低功耗ADAS1000专为低功耗而设计。
仅需21 mW即可测量5个ECG电极。如果您需要进一步降低诸如电池供电的动态心电图和遥测仪等应用的总体功耗,则可以轻松禁用所有未使用的通道和功能,以将单个ECG的功耗进一步降低至11 mW。