时间:2025/12/26 20:47:07
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MAX14681EWC+T是Analog Devices(亚德诺半导体,原Maxim Integrated)推出的一款高精度、低功耗的模拟前端(AFE)芯片,专为电池供电和便携式医疗设备设计,尤其适用于需要高分辨率模数转换的生物电信号采集系统,如心电图(ECG)、脑电图(EEG)和肌电图(EMG)等应用。该器件集成了多个关键功能模块,包括可编程增益放大器(PGA)、低噪声仪表放大器、高分辨率Σ-Δ模数转换器(ADC)以及用于电极导联检测的激励信号发生器,极大简化了前端信号调理电路的设计复杂度。MAX14681EWC+T采用紧凑型WLP(晶圆级封装)设计,尺寸小巧,适合空间受限的应用场景。其工作电压范围宽,支持单电源供电,并具备多种低功耗模式,能够在保证高性能的同时显著延长电池寿命。此外,该芯片还内置了右腿驱动(RLD)反馈电路和导联脱落检测功能,增强了系统的安全性和可靠性。通过SPI或I2C串行接口与主控制器通信,配置灵活,支持多种数据速率和滤波模式选择,满足不同临床和工业标准的需求。
型号:MAX14681EWC+T
制造商:Analog Devices Inc. (原Maxim Integrated)
产品系列:MAX14681
封装类型:WLP (Wafer Level Package)
引脚数:32
工作温度范围:-40°C ~ +85°C
供电电压:2.7V ~ 3.6V
输入参考噪声(RMS):约300nV(典型值,带滤波)
共模抑制比(CMRR):>100dB(典型值)
增益设置范围:1至32 V/V(可编程)
ADC分辨率:24位 Σ-Δ ADC
数据输出速率:可选 125 SPS 至 8 kSPS
通道数量:多通道生物电势输入
导联脱落检测:支持
右腿驱动(RLD):集成
接口类型:SPI/I2C 可配置
内部时钟源:有
失调误差:±10μV(典型)
增益误差:±0.5%(典型)
MAX14681EWC+T的核心特性之一是其高度集成化的模拟前端架构,专为采集微弱生理信号而优化。其内置的低噪声仪表放大器具有极低的输入参考噪声(典型值约300nV RMS),确保在采集心电信号等微伏级信号时具备出色的信噪比性能。配合可编程增益放大器(PGA),增益可在1至32之间调节,适应不同传感器输出幅度需求,避免信号饱和或分辨率不足的问题。
该芯片集成了一个24位Σ-Δ模数转换器(ADC),提供高动态范围和卓越的直流精度,适用于长时间监测中对基线漂移和低频成分的精确捕捉。ADC支持多种输出数据速率(从125SPS到8kSPS可选),并配备数字滤波功能,用户可根据具体应用场景选择合适的滤波器类型(如陷波滤波以抑制50/60Hz工频干扰),从而提升系统抗干扰能力。
另一个重要特性是其集成的导联脱落检测功能,通过向电极注入小电流激励信号并检测阻抗变化,实现自动判断电极是否接触不良或脱落,提高设备使用的安全性与可靠性。同时,片内集成的右腿驱动(RLD)电路可有效抑制共模电压,降低患者体表引入的电磁干扰,符合医疗设备的安全规范。
MAX14681EWC+T支持SPI和I2C双接口模式,便于与各种微控制器连接。其配置寄存器可通过串行接口灵活设置工作模式、采样率、增益、滤波选项等参数,满足不同国家和地区的心电标准要求。此外,芯片提供多种低功耗操作模式(如待机、关断模式),在非采集时段显著降低功耗,非常适合由电池供电的可穿戴健康监测设备。
该器件采用32引脚WLP晶圆级封装,体积小、热阻低,有助于在高密度PCB布局中节省空间。其工作温度范围为-40°C至+85°C,适用于工业级和医疗级环境。整体设计符合IEC 60601-1等医疗电气设备安全标准,适用于Class I和Class II类医用电器。
MAX14681EWC+T主要应用于需要高精度、低噪声、低功耗特性的生物电信号采集系统。典型应用包括便携式和可穿戴式心电图(ECG)监测仪,能够实时采集单导联或多导联心电信号,广泛用于家庭健康监护、远程医疗和运动生理监测等领域。由于其优异的噪声性能和高共模抑制比,该芯片也适用于脑电图(EEG)和肌电图(EMG)设备,用于神经科学研究、睡眠监测及康复工程中的肌肉活动分析。
在医院级别的病人监护系统中,MAX14681EWC+T可用于构建小型化、模块化的生命体征采集前端,支持多通道同步采集,提升诊断准确性。此外,它还可集成于智能手表、胸带式心率监测器等消费类健康电子产品中,实现连续心律变异性(HRV)分析和房颤预警等功能。
由于其具备导联脱落检测和右腿驱动功能,该芯片特别适合用于需要长期佩戴的远程患者监控系统,能够在无人值守的情况下自动识别异常连接状态并触发报警机制,保障数据采集的完整性与安全性。
在工业和科研领域,MAX14681EWC+T也可作为通用高精度模拟前端使用,例如用于传感器信号调理、低频微弱信号放大与数字化处理等场合,尤其是在对功耗和尺寸有严格限制的应用中表现出色。
MAX14680EWC+T
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