心率圖是心臟電活動在體表的綜合表現(xiàn)，因此實時的心率監(jiān)護是十分有必要的。心率儀以準確的檢測為前提，以便攜、低功耗為目的，需要使用盡可能小而且高性能的器件，設(shè)計出最小的高準確度低功耗電路。并且通過藍牙模塊傳輸?shù)浆F(xiàn)在每個人都擁有并且使用時間相當長的手機上進行心電波形和心率的顯示，方便使用。

在便攜式的心率監(jiān)測系統(tǒng)中，系統(tǒng)的低功耗和穩(wěn)定性越高對用戶體驗感越好。因此應(yīng)盡量精簡該系統(tǒng)的硬件和選擇低功耗的芯片。系統(tǒng)硬件主要由前端電路模塊來采集人體的心電信號，并進行適當?shù)姆糯蠛蜑V波處理提取微弱的心電信號，再通過AD采樣功能將模擬的電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

因為要將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再進行數(shù)據(jù)處理，所以AD采樣十分重要。芯熾低功耗單通道24位生物電測量前端模擬芯片SC2945集成了便攜式低功耗心率應(yīng)用的所有特性，轉(zhuǎn)換速率快，采樣值精確。芯片內(nèi)置了單通道24位Delta-Sigma(ΔΣ)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、可編程增益放大器、內(nèi)部參考和振蕩器，可以有效地克服測量信號的漂移和噪聲干擾，提高測量精度。

SC2945動態(tài)心電圖中的應(yīng)用優(yōu)勢：

?低功耗420μW；

?輸入?yún)⒖荚肼暎?μVPP（150Hz BW, G=6）；輸入偏置電流：200pA；

?數(shù)據(jù)速率：125SPS至16kSPS；共模抑制比CMRR：120dB；

?可編程增益：1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 64, 96；

?振蕩器初始精度：±0.5%（25℃），溫漂±1%（-40℃~85℃）；

?單極性供電：模擬：2.7V至3.6V；數(shù)字：1.7V至3.6V；

?內(nèi)置右腿驅(qū)動放大器、導(dǎo)聯(lián)檢測與測試信號，內(nèi)置起搏信號輸出和檢測電路；

?低功耗模式和待機模式靈活轉(zhuǎn)換，兼容SPI的串行接口；

?工作溫度范圍：-40℃至125℃；

SC2945具有靈活的輸入多路復(fù)用器，可以獨立連接到內(nèi)部生成的信號，用于測試、溫度和斷線檢測；它的數(shù)據(jù)速率最高可達16kSPS，并且增加了PACE檢測。使用SC2945作為前端模擬可以精簡硬件電路的設(shè)計和體積，有效的降低設(shè)計成本。

審核編輯 黃宇