ams OSRAM AS7058統合型アナログフロントエンド

Ams OSRAM AS7058 統合アナログフロントエンド(AFEs)は、完全な光電位法(PPG)、心電図(ECG)、体インピーダンス(BioZ)、および皮膚電気活動(EDA)を提供するマルチバイタルサインモニタリングデバイスです。PPGは、パルスに伴って拡張・収縮する血管によって変調された光をサンプリングすることで、脈拍数または血液酸素を計測します。心臓によって生成される生体電位の測定において、ECGは基準となります。EDAを使用すると、皮膚の水分含有量を測定することが可能であり、BioZを用いると電気システムをつうじて体組成を評価できます。

PPG取得システムは最大で8つのLEDおよび8つのフォトダイオード入力をサポートしています。2つの高電流8ビットのプログラム可能なLEDドライバが、4つの電流範囲でLEDを駆動しています。さらに、独自のレーザーセーフティサポートシステムを有効にすることができ、VCSELダイを光源として使用することが可能です。フォトダイオードは、2つの20ビットADCを用いて同期して読み出しができます。AS7058には、高度な自動オフセット制御(AAOC)と呼ばれるアンビエントライトサプレッションメソッドが含まれています。この方法により、システムは測定が開始される前にアンビエントライトに適応することができます。アンビエントライトの飽和効果によるデータ損失を最小限に抑えます。

ECGチャネルには、高い入力インピーダンス、プログラム可能なゲイン、低ノイズ、高い共通モードリジェクション比(CMRR)、アンチエイリアシングローパスフィルタ、そして高分解能の20ビットADCが備わっています。IEC 60601-2-47に規定されたアンブラトリECGシステムモニタリングのコンプライアンスに基づいて設計されています。

BioZチャネルには、ローパスフィルタと利用可能なキャリブレーションルーチンが備わっています。また、このチャンネルには、高い入力インピーダンス、低ノイズ、プログラム可能なゲイン、ローパス/ハイパスフィルタオプションを備え、ECGシステムと同じ高分解能ADCを共有しています。励起電流と周波数のさまざまな範囲も利用可能です。

ams OSRAM AS7058は、ECGのDCおよびACリードオフ検出、柔軟なクロックシステム、およびPLLを提供します。3つの内蔵ADCは同期されます。これらのデバイスは、2.82mm x 2.55mmの42ボールのウエハレベルチップスケールパッケージ(WLCSP)で提供され、-40°C〜+85°Cの温度範囲で動作します。

特徴

  • 最大8つのLED出力ピンと8つのフォトダイオード入力ピンを備えた非常に柔軟なLED/フォトダイオード構成です。
  • 小さなウェハーレベルチップスケールパッケージ(WLCSP)
  • 心電図(ECG)信号取得用の埋め込み低雑音アナログフロントエンド
  • 同期したPPGとECGの取得により、血圧の測定が可能
  • PPG取得のための低ノイズアナログフロントエンドで、優れた心拍数(HRM)測定品質を提供
  • 独立した体インピーダンスおよび皮膚電気活動システムが含まれており、体組成と皮膚の水分含有量を測定
  • ハードウェアシーケンサはプロセッサの負荷を軽減し、長時間の動作に適した調整可能なLEDドライバ
  • 2つのPPGチャネルが並列モードで使用可能
  • 同時に複数の生体信号を並行して取得し、ECG、BIOZ、またはEDA(GSR)と2つのPPGチャネルを分離して同時に使用可能
  • PPG信号のオフセットキャンセルを組み込んだ高度な自動オフセット制御

アプリケーション

  • ウェアラブル・バイタルサイン・モニタ
  • フィットネスバンド
  • スマートウォッチ
  • 心拍モニタ
  • Hearables
  • ECGモニタリング
  • 医療パッチ
  • Pulse-oximetry devices
  • 単一および多周波数の体インピーダンスデバイス
  • パルス到達時間(PAT)、パルス伝達時間(PTT)、およびパルス波速(PWV)の評価

仕様

  • アナログ/デジタル電源電圧範囲:1.70V〜1.98V
  • IO供給電圧範囲:1.08V〜1.98V
  • VCSELS 電源電圧範囲:1.75V~5.50V
  • 最大光電流入力:64µA
  • 外部クロック周波数範囲:2MHz〜4MHz
  • 静電放電保護(ESD):
    • ±2kV標準人体モデル(HBM)
    • ±500V標準帯電デバイスモデル(CDM)
  • 感湿性レベル(MSL)1
  • 動作温度範囲:-40°C~+85°C

ブロック図

ブロック図 - ams OSRAM AS7058統合型アナログフロントエンド
公開: 2023-11-27 | 更新済み: 2024-07-29