神马文学网心电图 (ECG)
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/29 11:45:49
方框图
Battery Management
Battery Charge Management
Battery Fuel Gauges
Battery Authentication
Lithium Ion Protection
Comparator
Low Offset Voltage
Comparators
Core & I/O Power
PMIC Solutions with and without Battery Charger
Supervisory Circuits(Voltage Supervisors)
Step-Down Regulators
DSP/OMAP
OMAP35x Processors
TMS320C550x DSPs
TMS320C55x DSPs
LCD Backlight
Step-Up Charge Pump Regulators
White LED Drivers
Low Noise Power
Single Channel LDO
Dual Channel LDO
MUX
Analog Switches/Multiplexers (less than or equal to 5V)
Analog Switches/Multiplexers (greater than 5V)
Signal Processor
MSP430x4xx - Flash/ROM LCD
TMS320F280x Controllers
Wireless: Zigbee Bluetooth
2.4 GHz
ZigBee
Sub 1-GHz
设计注意事项
信号采集挑战：
大的直流偏移和多种干扰信号的出现会导致 ECG 信号的测量面临挑战。典型电极的电压最高可达 300mV。干扰信号包含来自电源的 50/60Hz 干扰、病人活动导致的运动伪影、电外科设备、除颤脉冲、起搏器脉冲及其它监控设备等引起的射频干扰。
ECG 内所需的准确度会随终端设备的变化而有所不同： 标准监控设备需要 0.05-30Hz 之间的频率
诊断设备需要 0.05-1000Hz 之间的频率
可以借助能消除两输入端 AC 线路常见噪声的高输入阻抗仪表放大器 (INA) 抵消一些 50Hz/60Hz 共模干扰。为了进一步消除线电源噪声，信号凭借放大器通过右腿被反向并向病人驱回。只需少许微电流甚至更少即可实现显著的 CMR 改进并保持在 UL544 限制之内。此外还会使用 50/60Hz 数字陷波滤波器进一步降低干扰。
模拟前端选项：
优化功耗和模拟前端的 PCB 面积对于便携式 ECG 而言非常关键。技术改进后，当前提供了多种前端选项： 使用低分辨率 ADC（需要所有滤波器）
使用高分辨率 ADC（需要较少滤波器）
使用 Σ-Δ ADC（无需滤波器、除 INA 之外的放大器、直流偏移）
使用顺序和同步采样方法。
使用低分辨率（16 位）ADC 时，信号需要被显著增益（增幅通常为 100–200 倍）以达到必要的分辨率。使用高分辨率（24 位）Σ-Δ ADC 时，信号需要 4–5 倍的适度增益。因此可以除去消除直流偏移所需的第二增益级和电路。这将实现面积与成本上的整体缩减。Σ-Δ 方法还将保留信号的整个频率内容，并为数据后期处理提供充分的灵活性。
借助顺序方法，创建 ECG 引线的单个通道可被复用到一个 ADC。这样一来，相邻通道间必然会存在偏移。借助同步采样方法即可将专用 ADC 用于每个通道，因此通道之间不存在前面提及的偏移。
应用手册
Heart-Rate and EKG Monitor Using the MSP430FG439 (slaa280a.htm, 8 KB)
2007年 9月 25日摘要 (英文內容)
Battery Management
Battery Charge Management
Battery Fuel Gauges
Battery Authentication
Lithium Ion Protection
Comparator
Low Offset Voltage
Comparators
Core & I/O Power
PMIC Solutions with and without Battery Charger
Supervisory Circuits(Voltage Supervisors)
Step-Down Regulators
DSP/OMAP
OMAP35x Processors
TMS320C550x DSPs
TMS320C55x DSPs
LCD Backlight
Step-Up Charge Pump Regulators
White LED Drivers
Low Noise Power
Single Channel LDO
Dual Channel LDO
MUX
Analog Switches/Multiplexers (less than or equal to 5V)
Analog Switches/Multiplexers (greater than 5V)
Signal Processor
MSP430x4xx - Flash/ROM LCD
TMS320F280x Controllers
Wireless: Zigbee Bluetooth
2.4 GHz
ZigBee
Sub 1-GHz
设计注意事项
信号采集挑战：
大的直流偏移和多种干扰信号的出现会导致 ECG 信号的测量面临挑战。典型电极的电压最高可达 300mV。干扰信号包含来自电源的 50/60Hz 干扰、病人活动导致的运动伪影、电外科设备、除颤脉冲、起搏器脉冲及其它监控设备等引起的射频干扰。
ECG 内所需的准确度会随终端设备的变化而有所不同： 标准监控设备需要 0.05-30Hz 之间的频率
诊断设备需要 0.05-1000Hz 之间的频率
可以借助能消除两输入端 AC 线路常见噪声的高输入阻抗仪表放大器 (INA) 抵消一些 50Hz/60Hz 共模干扰。为了进一步消除线电源噪声，信号凭借放大器通过右腿被反向并向病人驱回。只需少许微电流甚至更少即可实现显著的 CMR 改进并保持在 UL544 限制之内。此外还会使用 50/60Hz 数字陷波滤波器进一步降低干扰。
模拟前端选项：
优化功耗和模拟前端的 PCB 面积对于便携式 ECG 而言非常关键。技术改进后，当前提供了多种前端选项： 使用低分辨率 ADC（需要所有滤波器）
使用高分辨率 ADC（需要较少滤波器）
使用 Σ-Δ ADC（无需滤波器、除 INA 之外的放大器、直流偏移）
使用顺序和同步采样方法。
使用低分辨率（16 位）ADC 时，信号需要被显著增益（增幅通常为 100–200 倍）以达到必要的分辨率。使用高分辨率（24 位）Σ-Δ ADC 时，信号需要 4–5 倍的适度增益。因此可以除去消除直流偏移所需的第二增益级和电路。这将实现面积与成本上的整体缩减。Σ-Δ 方法还将保留信号的整个频率内容，并为数据后期处理提供充分的灵活性。
借助顺序方法，创建 ECG 引线的单个通道可被复用到一个 ADC。这样一来，相邻通道间必然会存在偏移。借助同步采样方法即可将专用 ADC 用于每个通道，因此通道之间不存在前面提及的偏移。
应用手册
Heart-Rate and EKG Monitor Using the MSP430FG439 (slaa280a.htm, 8 KB)
2007年 9月 25日摘要 (英文內容)