基于AFE4490的支持 BLE 连接的指夹式脉冲血氧仪参考设计
原标题:支持 BLE 连接的指夹式脉冲血氧仪参考设计
描述
该参考设计适用于采用 TI 信号链、电源和连接组件的全套 SPO2 脉动式血氧计手指夹终端设备。借助 TI 的 AFE4490 脉动式血氧计 AFE,可以加速和简化脉动式血氧计的设计过程,同时仍可确保最高质量的临床测量。该参考设计还包含全套 BLE 连接设计,可轻松连接到已启用 BLE 的智能手机、平板电脑等设备
特性
采用 AFE4490 同时作为脉动式血氧计测量的 LED 传输和接收路径
用于保留算法和校准数据的 msp430f5528 MCU
采用 TI CC2541 的 BLE 模块连接
该设计已经过测试,并提供完成设计所需的一切材料(包括原理图、布局和 Gerber 文件以及 BOM)
原理图/方框图
物料清单 (BOM)
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TI 器件 (8)
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器件型号 | 名称 | 产品系列 |
AFE4490 | 用于脉动式血氧计的集成模拟前端 | 医疗电子模拟前端 |
BQ24072 | USB 供能的锂离子电池充电器和电源路径管理 IC,Vout 高于 Vbat 200mV | 线性 | 电池管理产品 |
BQ27425-G1 | 具有直接电池连接的系统端 Impedance Track™ 电量监测计 | 电量检测计电池 | 电池管理产品 |
CC2541 | SimpleLink Bluetooth Smart 和专利无线 MCU | 无线连接 |
MSP430F5528 | 16 位超低功耗微处理器,具有 128KB 闪存、8KB RAM、USB 接口、12 位 ADC、2 个 USCI、32 位 HW MPY | 低功耗高性能 |
TPS61093 | 具有集成功率二极管和输入/输出隔离的低输入、20V /1.1A 升压 DC-DC 转换器 | 转换器(集成开关) |
TPS736 | 单路输出 LDO、400mA、可调节电压(1.2 至 5.5V)、无电容、低噪声、反向电流保护 | 线性稳压器 (LDO) |
TPS7A49 | 3V 至 36V 输入电压、150mA、超低噪声、高 PSRR、低压降线性稳压器 | 线性稳压器 (LDO) |
应用
病患监控
脉动式血氧计
【AFE4490】
描述
AFE4490 是一款非常适合于脉冲血氧仪应用的全集成模拟前端 (AFE)。 此器件包含一个具有 22 位模数转换器 (ADC) 的低噪声接收器通道,一个 LED 传输部件和针对传感器以及 LED 故障检测的诊断功能。 此器件是一款可配置定时控制器。 这个灵活性使得用户能够完全控制器件定时特性。 为了简化计时要求并为器件提供一个低抖动时钟,还集成了一个由外部晶振供频的振荡器。 此器件使用一个 SPI 接口与外部微控制器或主机处理器通信。
此器件是一个单体、紧凑型 VQFN-40 封装 (6mm x 6mm) 内的完整 AFE 解决方案,其额定工作温度范围为 -40°C 至 85°C。
特性
完全集成模拟前端,用于
脉冲血氧仪应用:
灵活的脉冲排序和
定时控制
发送:
集成发光二极管 (LED) 驱动器(H 桥、推挽)
整个范围内 110dB 动态范围(在低 LED 电流时实现低噪声)
LED 电流:
50mA,75mA,100mA,150mA 和 200mA 的可编程范围,
每个均具有 8 位电流分辨率
低功耗:
100µA + 平均 LED 电流
LED 接通时间可编程性从
(50µs + 建立时间)到 4ms
独立的 LED2,LED1 电流基准
具有高动态范围的接收通道:
输入相关噪声:
50 pARMS(5µA PD 电流时测得)
13.5 无噪声位(5µA PD 电流时测得)
具有 1µA 至 10µA 可选环境电流的模拟环境消除机制
3.0V 电源供电时,低功耗:< 2.3mW
Rx 采样时间:50µs 至 4ms
具有 7 个单独 LED2 和 LED1 可编程反馈 R 和 C 设置的 I-V 放大器
集成数字环境估算和删减
集成式故障诊断:
光电二极管和 LED 开路与
短路检测
线缆接通或断开检测
电源:
Rx = 2.0V 至 3.6V
Tx = 3.0V 或 5.25V
封装:紧凑型超薄四方扁平无引线 (VQFN)-40 (6mm x 6mm)
额定温度范围:-40°C 至 85°C
应用范围
医疗脉冲血氧仪应用
工业光测量应用
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责任编辑:HanFeng
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