德州仪器为ECG和EEG量身打造全面集成的模拟前端

电子技术应用网记者 陈颖莹

当前，中国、美国等许多国家的医疗改革、人口老龄化以及个人对健康更加关注等因素都促进了医疗电子终端市场的发展。近日，德州仪器（TI）推出全面集成的模拟前端(AFE)系列首款产品 ADS1298，以充分满足便携式与高端心电图(ECG)、脑电图(EEG)设备、患者监护以及消费医疗应用等需求。TI(上海)有限公司模拟器件事业部业务拓展工程师王胜与记者分享了该模拟前端的优势。

为ECG和EEG量身打造

ADS1298集成了ECG与EEG前端所需的所有常见特性。例如人体会产生很多干扰信号，针对这些不同信号，TI在 ADS1298上加了一个类似共模的偏置电压，还有一个右腿驱动集成型放大器。心电图大多数是多点测量，即多通道系统，因为只测量身体某一点的电势，不能很好地分析出整个心脏的活动规律。所以，ADS1298具有8个低噪声可编程增益放大器（PGA）和8个高分辨率同步采样ADC。ADS1298还集成了数字起搏检测、电极检测、板载振荡器以及针对威尔逊中心终端WCT（Wilson Center Terminal）与戈德伯格终端 GCT（Goldberger Terminals）的集成型放大器，这些功能使用户可以更加方便地设计ECG和EEG。

ADS1298每个通道的功耗仅为1 mW，与独立式实施方案相比，功耗降低了近95%，从而提高了设备的便携性与患者监护移动性。ADS1298 的 4μVpp(典型值)输入参考噪声远远超过了IEC60601-2-27/51标准的限度，从而可提高便携式设备以及高密度高端 ECG与 EEG设备的测量精度。

巧配TI DSP

低功耗TMS320C5505 DSP系列是互补型模拟前端的领先低功耗解决方案。TMS320C5505功耗不足0.15 mW/MHz，可最大限度地提高便携式患者监护应用的电池使用寿命。这些器件与TI全系列模拟信号链及电源管理解决方案进行配合，可为客户提供完整的ECG与EEG应用信号链，加速产品的上市进程。客户还可充分利用具备完整信号链与软件组件的TI基于C5505 DSP的ECG医疗开发套件加速产品的上市进程，实现低功耗患者监护应用。图1为ADS1298与DSP等器件构成的1个ECG案例。

王胜最后强调：“TI针对 ECG、EEG的高集成的模拟前端ADS1298给客户带来的好处显而易见，显著减小功耗、板面芯片数量和成本，使客户能开发出低成本的紧凑型便携式设备。后续4通道与6通道版本可为设计人员提供各种不同分辨率与通道组合的升级路径，满足低噪声医疗应用需求。”