MAX86178：超低功耗临床级生命体征AFE的卓越之选

在可穿戴设备领域，对于生命体征监测的需求日益增长，一款高性能、低功耗的监测设备显得尤为重要。今天，我们就来深入了解一下MAX86178这款高度集成的多生命体征监测设备。

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一、产品概述

MAX86178是一款专为可穿戴应用设计的高度集成设备，它具备完整的光电容积脉搏波（PPG）、心电图（ECG）和生物电位（BioZ）模拟前端（AFE）。该设备不仅能为健康和临床应用提供高性能的监测功能，还能以低功耗运行，从而延长电池续航时间。

二、各监测通道特性

（一）PPG数据采集系统

PPG数据采集系统支持多达6个LED和4个光电二极管输入。LED由两个高电流、8位LED驱动器进行编程控制。接收路径有两个低噪声、高分辨率的读出通道，每个通道都包含独立的20位ADC和业界领先的环境光消除（ALC）电路，这使得它成为目前市场上性能最高的集成光学数据采集系统。它具有出色的环境范围和抑制能力，环境光探测器电流大于200μA，在120Hz时平均环境抑制大于90dB，同时拥有113dB的 (SpO_{2}) 系统信噪比。大家可以思考一下，这种强大的环境光抑制能力在实际的可穿戴应用中，能为数据采集带来怎样的优势呢？

（二）ECG通道

ECG通道具备EMI滤波、内部导联偏置、右腿驱动以及广泛的校准电压，可用于内置自测试。它具有高输入阻抗（大于1GΩ）、低噪声、高共模抑制比（CMRR）、可编程增益、抗混叠低通滤波器和高分辨率ADC等特点。其设计满足IEC 60601 - 2 - 47动态心电图系统监测合规要求。在0.05Hz至40Hz频率范围内，有效位数（ENOB）为15.3，输入电流噪声为230fARMS（+25°C），在50Hz和60Hz时，共模抑制比 (CMRR > 110dB)，直流差分输入范围为±1000mV（典型值1.8V），交流动态范围为200mVP - P，这使得它能够使用各种类型的电极，并且能防止因运动或半电池电位变化导致的饱和。那么，在实际的临床应用中，这些特性会如何影响心电图数据的准确性呢？

（三）BioZ接收通道

BioZ接收通道具有EMI滤波和广泛的校准功能。它同样具备高输入阻抗、低噪声、可编程增益、低通和高通滤波器选项以及高分辨率ADC。有多种输入激励模式，包括平衡方波源/吸收电流、正弦波电流以及正弦波和方波电压激励，激励幅度和频率范围广泛。其低噪声BioZ接收通道有效位数为17，噪声为0.16μVRMS，能够进行生物阻抗分析（BIA）/生物阻抗谱（BIS）测量，且具有较高的绝对电阻和电抗精度。大家可以想象一下，这些不同的激励模式在不同的生物阻抗测量场景中会有怎样的表现？

三、系统特性

MAX86178具有直流和交流导联脱落检测功能、灵活的定时系统和PLL，三个传感器通道实现了同步。它采用7 x 7 49 - 凸点晶圆级封装（WLP），封装尺寸为2.77mm x 2.57mm，工作温度范围为 - 40ºC至 + 85ºC。此外，它是一款适用于可穿戴设备的超低功耗系统，典型关机电流仅为0.5μA，拥有256字的FIFO用于ECG、PPG和BioZ数据存储，具备灵活的中断和多AFE同步功能，FIFO定时数据可实现PPG、ECG和BioZ的同步采集。

四、应用领域

MAX86178的应用十分广泛，包括可穿戴生命体征监测器、动态心率监测器、脉搏血氧仪、智能服装应用、阻抗心动图/血流动力学监测器、单频和多频生物阻抗分析以及脉搏到达时间（PAT）、脉搏传输时间（PTT）、脉搏波速度（PWV）评估等。

总的来说，MAX86178凭借其卓越的性能和低功耗特性，在可穿戴生命体征监测领域具有很大的应用潜力。电子工程师们在设计相关可穿戴设备时，不妨考虑这款优秀的产品。如果你想获取更多关于MAX86178的产品信息，需要访问Web Support完成保密协议（NDA）。