耳戴式设备


耳戴式设备是一个新兴市场,将可穿戴与入耳式创新技术完美融合,逐步获得大众市场的关注。多数耳戴式设备为无线设备,其实际功能如同一个“智能耳机”或“装在耳朵里的袖珍计算机”,严苛的工作场景使其对电池、功耗与尺寸有极高要求。随着耳戴式设备越来越多地与智能手机等移动设备功能整合在一起,对存储器容量、处理速度、精度以及电池寿命、电源管理提出了更高要求,并且需要将全部功能装入“耳朵”里,支持无线和有线环境应用。

常见应用:

  • 健康/生物特征监测
  • 健身跟踪/活动监测
  • 个人娱乐
  • 导航
  • 虚拟助理
  • 人身安全
  • 语言翻译
  • 增强现实(AR)
  • 助听器


应用


In-Ear/Over-Ear Tethered Hearable

Fuel Gauge PMIC CODEC Bio Sensor


True Wireless Untethered Hearable

Fuel Gauge PMIC CODEC CODEC Fuel Gauge PMIC Bio Sensor

方案


电源管理

耳戴式设备的电源管理产品必须具备尺寸、高效率,可同时支持多种电池类型供电,提供不同电路所需的供电电压。为减小方案尺寸,耳戴式设备要求把多种功能(例如电压调节器和充电器)集成到单片小尺寸IC (PMIC)。通用性强的PMIC可支持宽压输入范围,以支持各种电池从完全充电到接近空电量的整个电压范围。除低功耗、高效率外,PMIC内部多路独立的稳压器可根据系统的具体需求调整各路电源输出,提高入耳式设备的方案效率。

支持耳戴式设备的PMIC 
支持耳戴式设备的升/降压调节器 

电池管理

耳戴式要求使用微小尺寸电池,并需要高精度电量计量,最大程度地延长电池寿命,防止过早或突然断电。因此,电池管理成为耳戴式设备的关键。Maxim的ModelGauge™电量计系列产品最大程度地提高电池运行时间,并具有EZ模式,能够省去非常耗时的电池建模。Maxim的电池管理IC有助于降低成本和方案尺寸,延长电池寿命,这对耳戴式设备设计至关重要。

支持耳戴式设备的电池充电器 
支持耳戴式设备的电池电量计 

音频编解码器和耳机放大器

耳戴式设备要求小尺寸、高效率电源方案,帮助工程师设计更小体积、更舒适的入耳式设备,同时满足消费者要求的高保真度音频。此外,随着越来越多的设备摆脱3.5mm插孔,采用无线方式,对小尺寸、高效率音频方案的需求进一步增强。Maxim的音频方案支持更小尺寸、更舒适的耳戴式设计,使得在耳戴式产品中整合更多功能和/或延长电池寿命成为可能。随着耳戴式设备功能的增加,设计复杂度也越来越高,要求方案具有尽可能高的灵活性。MAX98090集成了业界领先的时钟锁定机制,可工作在主机和从机模式,几乎支持任何工作频率。

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支持耳戴式设备的音频CODEC 
支持耳戴式设备的耳机放大器 

处理器

功耗和处理能力是选择耳戴式应用中微控制器的重要标准。应采用系统划分策略来确定哪些功能最好集成到微控制器,哪些功能可通过外部方式处理。由于耳戴式设备读取脉冲和其它人体信号,所以必须综合考虑所有的片上模拟电路,以确保能够高精度处理微弱的人体信号。

支持耳戴式设备的低功耗微控制器 

生物传感器

监测生物特征信号的耳戴式设备一般要求一个或多个入耳式光传感器。光传感器利用集成LED的反射光测量血氧、脉搏速率或其他生命体征信号。为产生足够的光强,LED工作电压(4V至5V)高于锂离子(Li+)电池电压。耳戴式设备的传感器必须也拥有小尺寸,且提供可靠操作。提供即插即用软件和可靠算法的耳戴式方案有助于简化设计。

支持耳戴式设备的生物传感器 


精选产品


电源管理

集成3路输出SIMO和充电器的超低功耗PMIC,优化用于小型Li+电池供电设备

MAX77650-MAX77651

高度集成、6.5µA超低工作电流

高效升/降压稳压器

MAX77801

升压和降压模式之间平滑转换,最大程度提高电源效率

支持原电池的可穿戴电源管理方案

MAX20310

可穿戴设备电源管理,适用于单节锌空气电池、氧化银电池和碱性电池

电池管理

7µA单电池电量计,采用ModelGauge m5 EZ

MAX17055XEVKIT

库伦计数与电压电量计量相结合,拥有最高SOC精度。

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微功耗1节/2节Li+电池ModelGauge IC

MAX17048

微小、低功耗电量计支持最长电池运行时间,无需检流电阻。

3µA 1节/2节电池电量计,带ModelGauge

MAX17048EVKIT

最小、功耗最低的电量计,具有经过验证、仅依赖于电压的ModelGauge算法。

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内置ModelGauge m5 EZ的7µA单节电池电量计

MAX17055

ModelGauge m5 EZ无需电池建模

1A、线性Li+电池充电器,在2mm x 2mm TDFN封装内集成调整管FET和热调节电路

MAX8808X/Y/Z

支持手持式设备的最简单、最小尺寸方案

可穿戴充电管理方案

MAX14690

延长可穿戴电子设备的电池寿命

处理器

高性能、超低功耗、ARM Cortex-M4F FPU微控制器,适用于可充电设备

MAX32620/1

超低功耗Cortex-M4F,理想用于新兴可穿戴医疗/健身产品

生物传感器

高灵敏度脉搏血氧仪和心率传感器

MAX30102

用于可穿戴健康设备的脉搏血氧仪和心率生物传感器

音频编解码器

超低功耗立体声、音频编解码器

MAX98091

小尺寸、超高效率、高性能、立体声编解码器,集成耳机和扬声器放大器

低功耗、立体声音频编解码器

MAX9867

理想用于空间受限设计

资源、工具

类型 编号 标题
系统板6779MAXREFDES101#: 健康传感器平台2.0


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