ADI可穿戴无线ECG动态心电监护仪参考设计.doc

ADI可穿戴无线ECG动态心电监护仪参考设计传统心电监护仪通常需要随身携带记录监视仪，放在靠近病人颈部或腕部的口袋里，而无线心电图监视仪的噪声和干扰大大降低，尺寸减小到甚至可以安装在电极背面，能够提供比传统方案更精确的信号。这种电路价格便宜，且能够提供诊断质量的1导联心电图迹线，驱动腿免除了对 60 Hz陷波滤波器的需求。所有的电路都能穿戴在衣服内，因此患者舒适度和隐私度大幅提高。病人的监测数据经过加密，每隔几分钟就自动上载至医院、护理机构或养护机构中的现场采集分析系统。病人可以在预定的时间（每天或每周）到医生办公室或诊所上载信息，而无需移除监视仪或重新放置电极。无线心电图监视仪还可以安装存储卡，通过手机或局域网进行数据传输。除了性能、可靠性、低功耗以及成本等因素，无线心电图监视仪设计必须支持专用的遥测频段，以使监视仪的心电图数据可以迅速、准确、安全的传输至数据采集器进行评估。概述在北美地区，无线医疗遥测服务（WMTS）频段以及其它免授权的工业、科学和医用（ISM）频段提供专用的频谱，以确保数据传输的无干扰、可靠连接。 ADI公司的ADF7021高性能、窄带ISM收发器IC支持WMTS频段以及433 MHz、868 MHz与915 MHz的ISM频段。ADF7021具有同类最佳的接收机灵敏度，在1 kbps时为-123 dBm，内置T/R开关、VCO tank、RF/IF滤波器、全自动化的自动频率控制（AFC）与自动增益控制（AGC）电路。为了延长电池寿命，ADF7021可以设置在功耗极低的休眠模式，使电流消耗下降至不足0.1 A。ADF7021与低功耗微控制器一起使用时，平均待机电流不足2 A。WMTS优化的无线电电台参考设计（EVAL-ADF7021DBZ6）包括原理图与布局，可供用户作为无线心电图监视仪设计的参考。无线动态心电监护仪尺寸极小，足以安装在心电电极的背面，因为大大减少了噪声和干扰，其信号精确度优于传统设计。该电路价格低廉，并能提供诊断级单导 联心电图。 由于存在驱动腿，因而无需60 Hz陷波滤波器。 收发器（如下所示的ADF702x）及其外围电路随其所使用的频带而变化。 由于所有电路可以穿戴在衣物中，极大提升了患者的舒适度和私密性。功能框图AD623是一款集成单电源仪表放大器，提供轨对轨输出摆幅和低功耗（3 V电压功耗为1.5 mW）。其中心节点用于访问残留共模信号。详细资料：AD623集成单电源仪表放大器AD8500低功耗、高精密CMOS运算放大器的最大电源电流是1 A，最大偏置电压1 mV，典型输入偏移电流1 pA，提供轨对轨输入和输出，采用1.8 V 5.5 V单电源或0.9 V 2.75 V双电源供电。详细资料：AD8500低功耗、高精密CMOS运算放大器AD8641低功耗、轨对轨输出结型场效应晶体管（JFET）放大器具有高输入阻抗、高精密性能以及低成本，输入阻抗大于681 k。详细资料：AD8641低功耗、轨对轨输出结型场效应晶体管AD7466是一款12-bit ADC，采用小型封装，且功耗极低，3.6 V/50 kSPS时，功耗为480 W。它采用6引脚SOT-23封装。对于要求更宽动态范围和更高信噪比的设计来说，AD7685 PulSAR ADC可以提供16-bit分辨率，在2.5 V/100 kSPS时，功耗为1.35 mW，它采用3 mm 3 mm QFN （LFCSP）封装。详细资料：AD7466 12-bit ADC另一种实现此信号链的方案是采用ADuC7022 取代ADC和MCU。功能框图如下。ADuC7022内置16-bit/32-bit MCU，它在单芯片上集成了一个性能高达1 MSPS的ADC。ADC提供必要的动态范围，以满足医用标准，检测微弱的心电图波形变化。ARM7架构包括32-bit寄存器，使它能够对心电图信号进行实时FIR滤波。功能框图ADuC70xx系列均为完全集成的1 MSPS、12位数据采集系统，在单芯片内集成高性能多通道ADC、16位/32位MCU和闪存/EE存储器。详细资料：ADuC7022： 精密模拟微控制器