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超低電力、シングルチャネル集積型生体電位(ECG、R-R、およびペース検出)および生体インピーダンス(BioZ) AFE

超低電力、シングルチャネル集積型生体電位(ECG) AFEおよび生体インピーダンス(BioZ) + HR検出アルゴリズム

製品の詳細

MAX30001は、ウェアラブルアプリケーション用の完全な、生体電位および生体インピーダンス(BioZ)、アナログフロントエンド(AFE)ソリューションです。このデバイスは、医療およびフィットネスアプリケーション用に高性能を提供し、超低電力によって長いバッテリ寿命を実現します。MAX30001は単一の生体電位チャネルで、心電図(ECG)波形、心拍数とペースメーカーのエッジ検出、および呼吸の測定が可能な単一の生体インピーダンスチャネルを提供します。

生体電位および生体インピーダンスチャネルはESD保護、EMIフィルタ、内蔵リードバイアス、DCリードオフ検出、スタンバイモード時の超低電力リードオン検出、および内蔵セルフテスト用の広範な較正電圧を備えています。ソフト起動シーケンスによって、大きい過渡が電極に流入しないことを確保します。両方のチャネルは、高い入力インピーダンス、低ノイズ、高CMRR、可変利得、各種ローパス/ハイパスフィルタオプション、および高分解能アナログ-デジタルコンバータも備えています。生体電位チャネルはDC結合され、大きい電極電圧オフセットに対応可能で、除細動や電気外科などのオーバードライブ状態から迅速に回復するための高速リカバリモードを備えています。生体インピーダンスチャネルは設定可能な電流ドライブを内蔵し、一般的な電極との組み合わせで動作し、2または4電極測定が可能な柔軟性を備えています。また、生体インピーダンスチャネルはACリードオフ検出も備えています。

MAX30001は30ピンウェハレベルパッケージ(WLP)で提供され、0℃~+70℃の民生用温度範囲で動作します。

デザインソリューション:How to Add ECG to Your Wearable Without Raising Your Heart Rate ›

デザインソリューション:Take a Weight Off Your Chest with a Wrist-Worn ECG Monitor ›

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MAX30001EVSYSによる生体インピーダンス(Bio-Z)の測定方法


MAX30001による生体電位およびBioZの高精度測定

主な機能

  • IEC 60601-2-47:2012準拠システムで使用可能
  • 高分解能データコンバータを備えた医療グレードECGおよびBioZ AFE
    • 15.9ビットのENOBと3.1µVPP (typ)のノイズ(ECG)
    • 17ビットのENOBと1.1µVPPのノイズ(BioZ)
  • 現実的条件でのCMRRの大幅な向上と高い入力インピーダンスによってドライスタートを改善
    • 完全差動入力構造(CMRR:100dB以上)
  • 高い入力インピーダンスによってコモンモード-差動モード変換の向上を提供
  • 高い入力インピーダンス(1GΩ以上)によって非常に低いコモンモード-差動モードを実現
  • 高い電極インピーダンスによって入力におけるドライスタート時の信号減衰を最小化
  • ±650mV (1.8V、typ)の広いDCオフセット範囲によって多様な電極と組み合わせて使用可能
  • 広い65mVP-P (ECG)および90mVP-P (BioZ)のACダイナミックレンジによって、モーション/ダイレクト電極ヒットが存在する場合の飽和を防止
  • 競合ソリューションと比べてバッテリ寿命を延長
    • 85µW (電源電圧1.1V時、ECG)
    • 158µW (電源電圧1.1V時、BioZ)
  • リードオン割込み機能によって、有効なリード状態が検出されるまでµCをディープスリープモードに維持することが可能
    • リードオン検出電流:0.7µA (typ)
  • 割込み機能を備えた心拍数検出の内蔵によって、µCでのHRアルゴリズムの実行が不要
    • 高モーション環境における超低電力での堅牢なR-R検出
  • 設定可能な割込みによって、各心拍時にのみµCをウェイクアップし全体的なシステム電力を削減することが可能
  • 高精度によってより生理学的なデータ抽出が可能
  • 32ワード(ECG)および8ワード(BioZ)のFIFOによって、256msの間MCUをパワーダウン状態にしたままで完全なデータ収集が可能
  • 高速SPIインタフェース
  • シャットダウン電流:0.6µA (typ)

アプリケーション/用途

  • 生体認証およびECGオンデマンドアプリケーション
  • フィットネスアプリケーション用チェストバンド心拍数モニタ
  • インピーダンスベースの心拍数検出
  • 呼吸および水分量モニタ
  • 不整脈検出用シングルリードイベントモニタ
  • 入院患者/外来患者監視用シングルリードワイヤレスパッチ
Parametric specs for Bio-Sensors
ISUPPLY (µA) (typ) 247
Shutdown Mode Supply Current (µA) (typ) 0.42
VSUPPLY (V) (min) 1.1
VSUPPLY (V) (max) 2
Resolution (bits) (ADC) 18
Oper. Temp. (°C) 0 to +70
Package/Pins WLP/30
Budgetary
Price (See Notes)
$6.12 @1k
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簡略化されたブロック図

MAX30001:ファンクションダイアグラム MAX30001:ファンクションダイアグラム Zoom icon

技術資料

設計と開発

以下タイトルをクリックして詳細をご覧ください。

説明

MAX30001の評価システム(EVシステム)は、生体電位(ECG、R-R、およびペース検出)および生体インピーダンス(BioZ)測定機能を備えたMAX30001の機能と特長を評価するための単一のプラットフォームを提供します。このEVシステムは、MAX30001の評価キット(EVキット)およびウェアラブル用Cortex-M4FマイクロコントローラのMAX32630FTHRを搭載しています。MAX32630FTHRはMAX30001のEVキットに給電し、EVキットのGUIプログラムを使用するために必要なファームウェアを備えています。このEVキットには出荷時にジャンパが実装され、電源電圧は標準動作値に設定されています。オプションの接続が存在し、それらをシャントすることによって異なる機能を使用することができます。

このEVシステムは医療装置ではありません。


MAX30001EVSYSによる生体インピーダンス(Bio-Z)の測定方法


MAX30001による生体電位およびBioZの高精度測定

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特長

  • MAX30001を評価するための便利なプラットフォーム
  • 多数のアクセスしやすいテストポイント
  • 個別の消費電流を測定
  • タッチプルーフケーブルコネクタ
  • Windows® 7/8/10対応GUIソフトウェア
  • 完全実装および試験済み
  • IEC 60601-2-47準拠のテストを容易化
  • 超低電力設計

/jp/design/design-tools/ee-sim.html?

シミュレーションモデル

MAX30001 IBISモデル

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サポートとトレーニング

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パラメーター

Parametric specs for Bio-Sensors
ISUPPLY (µA) (typ) 247
Shutdown Mode Supply Current (µA) (typ) 0.42
VSUPPLY (V) (min) 1.1
VSUPPLY (V) (max) 2
Resolution (bits) (ADC) 18
Oper. Temp. (°C) 0 to +70
Package/Pins WLP/30
Budgetary
Price (See Notes)
$6.12 @1k

主な機能

  • IEC 60601-2-47:2012準拠システムで使用可能
  • 高分解能データコンバータを備えた医療グレードECGおよびBioZ AFE
    • 15.9ビットのENOBと3.1µVPP (typ)のノイズ(ECG)
    • 17ビットのENOBと1.1µVPPのノイズ(BioZ)
  • 現実的条件でのCMRRの大幅な向上と高い入力インピーダンスによってドライスタートを改善
    • 完全差動入力構造(CMRR:100dB以上)
  • 高い入力インピーダンスによってコモンモード-差動モード変換の向上を提供
  • 高い入力インピーダンス(1GΩ以上)によって非常に低いコモンモード-差動モードを実現
  • 高い電極インピーダンスによって入力におけるドライスタート時の信号減衰を最小化
  • ±650mV (1.8V、typ)の広いDCオフセット範囲によって多様な電極と組み合わせて使用可能
  • 広い65mVP-P (ECG)および90mVP-P (BioZ)のACダイナミックレンジによって、モーション/ダイレクト電極ヒットが存在する場合の飽和を防止
  • 競合ソリューションと比べてバッテリ寿命を延長
    • 85µW (電源電圧1.1V時、ECG)
    • 158µW (電源電圧1.1V時、BioZ)
  • リードオン割込み機能によって、有効なリード状態が検出されるまでµCをディープスリープモードに維持することが可能
    • リードオン検出電流:0.7µA (typ)
  • 割込み機能を備えた心拍数検出の内蔵によって、µCでのHRアルゴリズムの実行が不要
    • 高モーション環境における超低電力での堅牢なR-R検出
  • 設定可能な割込みによって、各心拍時にのみµCをウェイクアップし全体的なシステム電力を削減することが可能
  • 高精度によってより生理学的なデータ抽出が可能
  • 32ワード(ECG)および8ワード(BioZ)のFIFOによって、256msの間MCUをパワーダウン状態にしたままで完全なデータ収集が可能
  • 高速SPIインタフェース
  • シャットダウン電流:0.6µA (typ)

アプリケーション/用途

  • 生体認証およびECGオンデマンドアプリケーション
  • フィットネスアプリケーション用チェストバンド心拍数モニタ
  • インピーダンスベースの心拍数検出
  • 呼吸および水分量モニタ
  • 不整脈検出用シングルリードイベントモニタ
  • 入院患者/外来患者監視用シングルリードワイヤレスパッチ

説明

MAX30001は、ウェアラブルアプリケーション用の完全な、生体電位および生体インピーダンス(BioZ)、アナログフロントエンド(AFE)ソリューションです。このデバイスは、医療およびフィットネスアプリケーション用に高性能を提供し、超低電力によって長いバッテリ寿命を実現します。MAX30001は単一の生体電位チャネルで、心電図(ECG)波形、心拍数とペースメーカーのエッジ検出、および呼吸の測定が可能な単一の生体インピーダンスチャネルを提供します。

生体電位および生体インピーダンスチャネルはESD保護、EMIフィルタ、内蔵リードバイアス、DCリードオフ検出、スタンバイモード時の超低電力リードオン検出、および内蔵セルフテスト用の広範な較正電圧を備えています。ソフト起動シーケンスによって、大きい過渡が電極に流入しないことを確保します。両方のチャネルは、高い入力インピーダンス、低ノイズ、高CMRR、可変利得、各種ローパス/ハイパスフィルタオプション、および高分解能アナログ-デジタルコンバータも備えています。生体電位チャネルはDC結合され、大きい電極電圧オフセットに対応可能で、除細動や電気外科などのオーバードライブ状態から迅速に回復するための高速リカバリモードを備えています。生体インピーダンスチャネルは設定可能な電流ドライブを内蔵し、一般的な電極との組み合わせで動作し、2または4電極測定が可能な柔軟性を備えています。また、生体インピーダンスチャネルはACリードオフ検出も備えています。

MAX30001は30ピンウェハレベルパッケージ(WLP)で提供され、0℃~+70℃の民生用温度範囲で動作します。

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MAX30001EVSYSによる生体インピーダンス(Bio-Z)の測定方法


MAX30001による生体電位およびBioZの高精度測定

簡略化されたブロック図

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