从ADI医疗芯片看系统集成度的“适合”问题

“很少有半导体公司像ADI一样专注医疗领域的创新应用。”ADI亚太区医疗行业市场经理王胜讲道，“我们有专门的技术支持团队，专门的销售团队，有专门的副总裁负责医疗事业部，并且和斯坦福联合开发未来十年甚至二十年后的医疗技术。”

在超声、血氧、心电图、以及运动监护方面，ADI都有完整的信号链路解决方案。不过这一次王胜所要重点推荐的，并不是ADI的高端信号链产品，而是一款单导联心率监护模拟前端。

谈到单导联，王胜表示：“相比较日常体检时所使用的多导联心电监护系统，信号不够完整，但对于日常心率监护则完全够用。”

日前，在深圳举办的第五届医疗电子大会上，该款产品的demo广受好评，“甚至连线都被弄断了好几次。”王胜笑道。

什么是“适合”的集成度

王胜表示，尽管导联数越多越好，但比如健身或其他便携式应用场景，并不需要特别精确的测量，因此从系统级应用角度出发，ADI推出了集成度“适合”的模拟前端AD8232。据了解，此前的心率监护大都是采用分立方案，甚至ADI在推出AD8232之前也没有集成化方案，而且每家的方案也都是完全不一样的。
所谓集成度“适合”，一方面是模拟前端尽量集成更多的功能和责任，并且靠近被采集目标。就拿AD8232来说，内部集成了多级的积分电路，仪表放大器、增益放大器、基准电压缓冲、驱动导联、滤波器等多种部件，可以极大的降低产品的BOM。

然而降低成本并不是ADI唯一追求的目标，正因为集成众多功能，可以使用户不用特别的调试信号，这样很多没有医疗背景的开发团队，也可以开发出便携的医疗仪器。“不夸张的说，用户直接拿示波器就可以验证产品的好坏了。”王胜说道。

由于该款产品的尺寸（封装大小为4mm*4mm LFCSP封装）和功耗均比竞争方案小了不少，因此可以很容易集成进各种设备中。王胜举例道，“比如智能手机等设备中，尽管客户没有医疗相关开发经验，但根据我们的Datasheet及参考设计，就可以很容易将心率监护集成进手机系统中，而这些应用是我们从来没想到过的。”

同时，模拟前端集成的功能越多，就越给后端处理“减负”，整个算法的复杂度也会随之降低，只需要使用系统中的某一颗处理器便可实现。同时，也由于系统处理器中大多都已包含了ADC，所以在AD8232中并没有集成ADC，直接将输出信号接到处理器ADC端口即可。“一方面可以减少系统的功耗及面积，同时也为用户增加了设计灵活性。”从整个系统角度出发，王胜解释了何为“适合”的集成度。

适合的应用场景

据王胜透露，AD8232目前已经被客户广泛使用，所以我们不妨先看一下这款产品的适用范围。

比如在健身设备上，这是心率监护仪的传统应用市场。另外佩戴式健身设备，比如Nike推出的一款佩戴式健身设备，则是通过一条箍在身上的设备，侦测跑步人员的心率。

于此同时，包括智能电话，游戏外围设备，汽车方向盘，甚至遥控器等都可以安装该芯片，使终端设备增加对心率的支持。“虽说这个芯片不贵，设计起来难度也不大，但却能给你的设备带来差异化，增加
产品的卖点。”王胜说。

然，最重要的还属远程健康监护仪应用，这也是该产品的主要用途之一。王胜解释道：“因为有些心脏病人的发作时间不确定，所以我们需要这么一款便携仪器，可随时记录病人的心率，之后医生可以根
据记录很方便的判断病情。”

而且，由于该产品售价很低，所以可以为社区医院等价格、体积敏感型的单位提供简单的诊断设备。
“当然，AD8232还可以有很多用处，我们也在期待业界同仁和我们共同开发出更多的产品。”王胜说。

AD8232具体产品指标

AD8232具有导联脱落检测及集成右腿驱动的特性，同时内部集成可调两极点高通滤波器，具有快速恢复功能，并且集成LDO，支持2.0V至3.6V工作电压，工作电流为180uA，具备关断功能，保证了产品的低功耗特性。

具体来讲，导联脱落检测可以判断接触点的好坏，右腿驱动则可以确保采集端的一致性，实现测量精准度，高通滤波器则是可以排除非电信号（0Hz-150Hz）以外的杂波，而快速恢复则可以保证产品的响应速度。

也具有高共模抑制能力（80 dB），低输入噪声（20 uV pp，从0.5至40Hz）。封装大小为4mm*4mm，价格为1.36美元/片（千片订货价），温度范围为-40至85摄氏度。