MAX30001

超低功耗、单通道集成生物电势(ECG、R至R、起搏信号检测)和生物电阻抗(BioZ) AFE

超低功耗、单通道集成生物电势(ECG) AFE和生物电阻抗(BioZ) + HR检测算法

概述

说明

MAX30001是用于可穿戴应用的完备、生物电势和生物电阻抗(BioZ)、模拟前端(AFE)方案。器件提供适合临床和健身高性能应用，超低功耗，电池使用寿命长。MAX30001有单路生物电势通道，提供心电图(ECG)波形、心率和起搏信号沿检测；单路生物电阻抗能够测量呼吸。

生物电势和生物电阻抗通道具有ESD保护、EMI滤波、内部导联偏置、直流导联关断检测、超低功耗、待机模式下导联导通检测，以及用于内部自检的齐全校准电压。软启动顺序确保没有较大的瞬态电流注入到电极中。两路通道也具有高输入阻抗、低噪声、高CMRR、可编程增益、各种低通和高通滤波器选项，以及高分辨率模/数转换器。生物电势通道为直流耦合，可应对较大的电极电压偏置，并且具有快速恢复模式，可从过驱动条件下快速恢复，例如除颤和电外科手术。生物电阻抗通道包括集成可编程电流驱动，支持常见电极，可灵活用于2或4电极测量。器件也具有交流导联关断检测。

MAX30001采用28引脚TQFN和30焊球晶圆级封装(WLP)，工作在0°C至+70°C商业级温度范围。

利用MAX30001实现高精度生物电势和生物电阻抗测量

设计方案: Take the Stress Out of Wearable Heart Monitoring ›

MAX30001: Functional Diagram

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关键特性

临床级ECG AFE，带有高分辨率数据转换器
- ECG：15.9位ENOB，3.1µV_PP (典型值)噪声
- BioZ：17位ENOB，1.1µV_PP噪声
得益于实际条件下较高的CMRR和高输入阻抗，干启动性能更好
- 全差分输入结构，CMRR > 100dB
得益于高输入阻抗，具有较好的共模至差分模式转换
高输入阻抗：> 500MΩ，支持极低的共模至差分模式转换
得益于高电极阻抗，软启动期间输入信号衰减最小
高直流偏移范围：±650mV (1.8V，典型值)，支持较宽范围的电极
高交流动态范围：65mV_P-P，有助于AFE在发生运动/电极直接击中时不发生饱和
比竞争方案的电池寿命更长
- 1.1V供电电压时功耗为85µW
- 对于BioZ，1.1V供电电压时功耗为158µW
导联导通中断功能，允许µC处于深度睡眠模式(RTC关闭)，直到检测到有效的导联条件
- 导联导通检测电流：0.7µA (典型值)
内置心率检测功能，带中断功能，无需在微控制器中运行HR算法
- 高运动环境下可靠的R-R检测功能，具有极低功耗
可配置的中断，允许µC仅在每次心跳时唤醒，降低系统总功耗
高精度允许提取更多的生理数据
32字FIFO允许每256ms唤醒微控制器，实现完整ECG采集
高速SPI接口
关断电流仅为0.5µA (典型值)