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为可穿戴医疗提供更“小”的解决方案，ADI在模拟前端AFE和PMIC上实现更高集成度突破原创

时间：2021-11-18 10:24:48

关键字： ADI 可穿戴模拟前端 PMIC

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[导读]根据Yole Development 2020年报告，医疗健康可穿戴产品的市场规模从2019年的3.47亿件，将持续增长到2025年达到7.54亿件，这个增长主要的驱动在医疗类穿戴市场和消费类穿戴市场。

根据Yole Development 2020年报告，医疗健康可穿戴产品的市场规模从2019年的3.47亿件，将持续增长到2025年达到7.54亿件，这个增长主要的驱动在医疗类穿戴市场和消费类穿戴市场。而这两个驱动力都有共同的潜在需求发展方向，一是对于监测等级的要求提高，二是生命体征监测项目数量提高，三是追求可穿戴设备的轻便性保证长时间监测舒适性，四是一直不变的对于续航的追求。这些共同的需求驱动反映到半导体器件上，就需要其提供更高的集成度、临床级别的检测精度和更好的能效表现。美信（现已并入ADI）近日通过在模拟前端AFE上和PMIC上的突破，可以为客户提供更“小”的可穿戴医疗解决方案。

为可穿戴医疗提供更“小”的解决方案，ADI在模拟前端AFE和PMIC上实现更高集成度突破

MAX86178：3个完整测量系统、4项生命体征测量

据Maxim Integrated (现已并入Analog Devices)工业与医疗健康事业部医疗健康产品线总经理Andrew Baker分享，全新推出的模拟前端AFE芯片MAX86178，单芯片集成了三重完整的测量系统，包括光学心电及生物阻抗；可以实现四种关键生命体征的测量，一是心电图也称ECG或EKG，二是心率即心电测量法或光学PPG测量法的心率测量，三是通过生物阻抗测量的呼吸率，四是血氧饱和度。其中ECG部分可以做到临床等级，满足IEC60601-2-47移动式ECG监测的医疗标准，PPG同样可以做到临床等级的血氧检测，性能可以高达113dB信噪比。生物阻抗监测部分提供了灵活的测量通道设计，支持ICG、BIA/BIS、GSR/EDA监测。

Maxim之前发布的MAX86176是PPG和ECG二合一的模拟前端，而此次最新发布的MAX86178的最大亮点在于增加了生物阻抗测量功能，提高了器件集成度。此外，PPG和ECG的也有一定的改进：ECG更适合于干电极的应用，PPG在信噪比也有一定提升。据Andrew Baker分享，MAX86178相比于传统的分立方案，整个可穿戴设备尺寸可以做到更小，而且采集信号可以实现和光学PPG和ECG系统的时钟完全同步。

MAX77659：创新的单电感多输出(SIMO)技术

可穿戴设备的体积较少，因此可以部署的电池容量有限。如何尽可能地提高电源的能效是终端设计者非常关键的设计考量。在可穿戴医疗设备上，对于电源的EMI等能力要求则更高。电源部分的高度集成化，同样也直接影响到可穿戴设备的整体外形尺寸。针对可穿戴设备的电源需求，Maxim推出了全新的采用单电感多输出(SIMO)技术的PMIC——MAX77659。
据Maxim Integrated (现已并入Analog Devices)电池电源方案事业部执行总监Karthi Gopalan分享，电感通常是电源解决方案中最大的外部被动元件，MAX77659的创新点在于集成了一个开关模式的Buck Boost充电器和三个独立可编程的Buck Boost稳压器都共用一个电感，相比传统方案的四个外部电感，这最大程度的缩减了解决方案的总尺寸，这些稳压器通过90%的重载效率大大延长了电池寿命。

另一个创新点在于MAX77659提供了内部自动余量控制，通过最大限度的降低压降来减少功率损耗以及控制热量，提高充电效率。通常可穿戴设备为了防水防尘所以密封度很高，不利于热量向外扩散。而温度升高会出发标准的安全充电保护，导致充电效率大幅度下降。 MAX77659的自主的余量跟踪功能，能够在同样的工作条件下，使快速充电产生的热量显著降低。通过与传统方案的对比，MAX77659可以将充电速度提高4倍。