Analog Devices

Sparsames AFE für Herzfrequenzmonitore

6. August 2012, 15:46 Uhr | Ralf Higgelke
Für tragbare Vitalzeichen-Monitore eignet sich das Analog-Front-End »AD8232«
© Analog Devices

Für Single-Lead-Herzfrequenzmonitore mit geringem Stromverbrauch hat Analog Devices ein Analog-Front-End (AFE) vorgestellt. Der »AD8232« punktet mit einer Stromaufnahme von 180 µA - deutlich niedriger als konkurrierende Lösungen.

Im Unterschied zu ähnlichen Lösungen, die häufig von bestehenden Herzüberwachungs-Lösungen für den klinischen Einsatz abgeleitet sind, hat Analog Devices den »AD8232« speziell für die EKG-Signalaufbereitungs-Anforderungen von neuen Fitness-Produkten, portablen oder am Köper tragbaren Überwachungsgeräten und Patienten-Fernüberwachungs-Lösungen ausgelegt. Zudem umfasst die flexible analoge Filterkonfiguration des Bausteins ein Hochpassfilter mit zwei Polstellen, das eng an die Instrumentenverstärker-Architektur des IC angebunden ist, sowie einen frei verwendbaren Operationsverstärker, mit dem vom Anwender Tiefpassfilter-Techniken mit mehreren Polstellen realisiert werden können, um Leitungsrauschen und andere Störungen zu entfernen.

Durch die in einer Stufe erfolgende Signalaufbereitung mit hoher Verstärkung und Hochpassfilterung kommt der AD8232 mit DC-Offsets zwischen den Elektroden zurecht und kann mit nur einer Versorgungsspannung von 2,0 V bis 3,5 V betrieben werden. Dank seines analogen Eingangs lässt sich der Chip sowohl mit einem diskreten A/D-Wandler als auch mit einem Mikrocontroller mit integriertem ADC kombinieren. Das Rauschen des ICs in seinem 4 mm x 4 mm großen LFCSP-Gehäuse mit 20 Pins ist mit 20 µV (Peak-Peak zwischen 0,5 Hz bis 40 Hz) spezifiziert, die Gleichtaktunterdrückung mit 80 dB (DC bis 60 Hz).

Zusätzlich zu dem Instrumenten- und dem Operationsverstärker enthält das Herzfrequenzmonitor-AFE einen Referenzpuffer, eine Right-Leg-Drive-Schaltung und eine Shutdown-Funktion. Ferner bietet der Baustein vom Anwender wählbare Ableitungs-Detektorschaltungen (AC oder DC). Die stellen fest, wenn sich eine Elektrode vom Patienten bzw. Benutzer gelöst hat, und geben eine entsprechende Warnmeldung an das System ab. Ein weiteres Merkmal des neuen Herzfrequenzmonitor-AFE  ist eine Fast-Restore-Betriebsart, die das Herzsignal schnell und automatisch wiederherstellt, wenn während einer Übung oder einer anderen Aktivität der Kontakt zu einer Elektrode zeitweilig verlorengeht.


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