MAX86178：超低功耗臨床級生命體征AFE的卓越之選

在可穿戴設備領域，對于生命體征監測的需求日益增長，一款高性能、低功耗的監測設備顯得尤為重要。今天，我們就來深入了解一下MAX86178這款高度集成的多生命體征監測設備。

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一、產品概述

MAX86178是一款專為可穿戴應用設計的高度集成設備，它具備完整的光電容積脈搏波（PPG）、心電圖（ECG）和生物電位（BioZ）模擬前端（AFE）。該設備不僅能為健康和臨床應用提供高性能的監測功能，還能以低功耗運行，從而延長電池續航時間。

二、各監測通道特性

（一）PPG數據采集系統

PPG數據采集系統支持多達6個LED和4個光電二極管輸入。LED由兩個高電流、8位LED驅動器進行編程控制。接收路徑有兩個低噪聲、高分辨率的讀出通道，每個通道都包含獨立的20位ADC和業界領先的環境光消除（ALC）電路，這使得它成為目前市場上性能最高的集成光學數據采集系統。它具有出色的環境范圍和抑制能力，環境光探測器電流大于200μA，在120Hz時平均環境抑制大于90dB，同時擁有113dB的 (SpO_{2}) 系統信噪比。大家可以思考一下，這種強大的環境光抑制能力在實際的可穿戴應用中，能為數據采集帶來怎樣的優勢呢？

（二）ECG通道

ECG通道具備EMI濾波、內部導聯偏置、右腿驅動以及廣泛的校準電壓，可用于內置自測試。它具有高輸入阻抗（大于1GΩ）、低噪聲、高共模抑制比（CMRR）、可編程增益、抗混疊低通濾波器和高分辨率ADC等特點。其設計滿足IEC 60601 - 2 - 47動態心電圖系統監測合規要求。在0.05Hz至40Hz頻率范圍內，有效位數（ENOB）為15.3，輸入電流噪聲為230fARMS（+25°C），在50Hz和60Hz時，共模抑制比 (CMRR > 110dB)，直流差分輸入范圍為±1000mV（典型值1.8V），交流動態范圍為200mVP - P，這使得它能夠使用各種類型的電極，并且能防止因運動或半電池電位變化導致的飽和。那么，在實際的臨床應用中，這些特性會如何影響心電圖數據的準確性呢？

（三）BioZ接收通道

BioZ接收通道具有EMI濾波和廣泛的校準功能。它同樣具備高輸入阻抗、低噪聲、可編程增益、低通和高通濾波器選項以及高分辨率ADC。有多種輸入激勵模式，包括平衡方波源/吸收電流、正弦波電流以及正弦波和方波電壓激勵，激勵幅度和頻率范圍廣泛。其低噪聲BioZ接收通道有效位數為17，噪聲為0.16μVRMS，能夠進行生物阻抗分析（BIA）/生物阻抗譜（BIS）測量，且具有較高的絕對電阻和電抗精度。大家可以想象一下，這些不同的激勵模式在不同的生物阻抗測量場景中會有怎樣的表現？

三、系統特性

MAX86178具有直流和交流導聯脫落檢測功能、靈活的定時系統和PLL，三個傳感器通道實現了同步。它采用7 x 7 49 - 凸點晶圓級封裝（WLP），封裝尺寸為2.77mm x 2.57mm，工作溫度范圍為 - 40oC至 + 85oC。此外，它是一款適用于可穿戴設備的超低功耗系統，典型關機電流僅為0.5μA，擁有256字的FIFO用于ECG、PPG和BioZ數據存儲，具備靈活的中斷和多AFE同步功能，FIFO定時數據可實現PPG、ECG和BioZ的同步采集。

四、應用領域

MAX86178的應用十分廣泛，包括可穿戴生命體征監測器、動態心率監測器、脈搏血氧儀、智能服裝應用、阻抗心動圖/血流動力學監測器、單頻和多頻生物阻抗分析以及脈搏到達時間（PAT）、脈搏傳輸時間（PTT）、脈搏波速度（PWV）評估等。

總的來說，MAX86178憑借其卓越的性能和低功耗特性，在可穿戴生命體征監測領域具有很大的應用潛力。電子工程師們在設計相關可穿戴設備時，不妨考慮這款優秀的產品。如果你想獲取更多關于MAX86178的產品信息，需要訪問Web Support完成保密協議（NDA）。