GX1291 аппаратно-программная замена ADS1291 для ЭКГ/ЭМГ/ЭЭГ для высокоточного сбора данных

В современной медицине медицинские приборы (ЭКГ/ЭМГ/ЭЭГ) в основном используются для регистрации электрической активности сердца в течение определенного периода времени путем измерения поверхностного потенциала живых тканей, а также для получения физиологических сигналов с помощью биоэлектродов. Для усиления сигнала, устранения помех и оцифровки сигнала необходима высокоточная, маломощная, многоканальная микросхема аналогового фронт-энда.

Благодаря своим превосходным характеристикам ADS1291 широко используется для сбора данных в медицинских приборах. В данной статье в основном представлен

24-битный GX1291, который может на 100% заменить ADS1291 в аппаратном и программном обеспечении, обеспечивая эффективное решение для сбора данных для этих медицинских приборов.

GX1291 имеет встроенный программируемый усилитель усиления (PGA), внутренний низкотемпературный дрейфовый эталон и встроенный генератор с регулируемой частотой. Разработанный для применения в ЭКГ и ЭЭГ, он оснащен такими функциями, как управление правой ногой, обнаружение отключения отведений, обнаружение цифрового кардиостимулятора и т. д. Он может переключаться на внутренний тактовый генератор и внутренний опорный генератор, что упрощает периферийные схемы ЭКГ/ЭЭГ.

Для сценариев применения с аккумуляторами GX1291 обеспечивает режим ULP, который значительно повышает выносливость, а его функция кэширования данных, уменьшающая количество прерываний MCU, помогает сэкономить потребление энергии системы. Таким образом, выбор GX1291 может значительно уменьшить размер, энергопотребление и стоимость продуктов для ЭКГ-приложений. GX1291 также оснащен функцией обнаружения отведений на основе ловушки тока возбуждения/источника тока с диапазоном тока 6нА~399нА, который может быть выбран и настроен в соответствии с требованиями продукта.

Кроме того, скорость передачи выходных данных GX1291 до 32 кС/с позволяет выполнять цифровое обнаружение кардиостимуляторов. Он работает с очень низким уровнем входного опорного шума, до 0,20 мкВрм (1,24 мкВп) при GAIN=12. Коэффициент подавления общего шума (CMRR) составляет не менее 120 дБ в режиме единичного усиления. Кроме того, GX1291 имеет отличные характеристики SNR 87 дБ даже при выходной частоте 32 кС/с. Основные характеристики микросхемы следующие:

- Скорость передачи данных: от 31,25SPS до 32kSPS

- Программируемый коэффициент усиления: 1, 2, 3, 4, 6, 8 или 12

- Сверхнизкий уровень входного опорного шума: 4.07μVpp (0.64μVrms) (BW =150Hz, G = 6)

- CMRR: 120 дБ

- Гибкие режимы питания: высокоскоростной режим (HS), режим низкого энергопотребления (LP), режим сверхнизкого энергопотребления (ULP)

- Режим пониженного энергопотребления, потребляемая мощность всего 410 мкВт (AVDD=3 В, DVDD=1,8 В, ODR= 500SPS, G=6)

- Встроенный эталон с низким температурным дрейфом; встроенные часы с внешним выходом и регулируемой частотой.

- Встроенный усилитель привода правой ноги, обнаружение выпадения свинца, датчик температуры, тестовые сигналы

- Поддержка цифрового определения темпа

- Регулируемая глубина буфера данных (1/2/4/8/16/32)

- Функция калибровки ошибки смещения/усиления

- Диапазон питания: - Аналоговое питание: от 2,7 В до 5,25 В - Цифровое питание: от 1,8 В до 5,25 В

- Гибкие режимы отключения питания и ожидания

- Интерфейс SPI

- Диапазон рабочих температур: от -40°C до +85°C