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運(yùn)放,模擬開(kāi)關(guān)在指夾血氧儀的應(yīng)用
家庭使用的便攜式指夾血氧儀靈活度高,能夠在無(wú)創(chuàng)傷的基礎(chǔ)上快速測(cè)量人體的血氧飽
和百分比(SpO2),還有脈搏頻率,受到了市場(chǎng)的廣泛好評(píng),持續(xù)暢銷(xiāo)。
基于血液中的血紅蛋白對(duì)紅光和紅外線(xiàn)有不同的吸收能力,含氧血紅蛋白(HbO2)與還
原血紅蛋白(Hb)相比,Hb 吸收的紅光較多,紅外線(xiàn)較少。HbO2 則相反,吸收的紅光較少,
紅外線(xiàn)較多。紅光和紅外線(xiàn) LED 燈在結(jié)構(gòu)上緊挨著,這樣方便在手指的單一位置透光。光
線(xiàn)從手指的一面穿透到另一面,被光敏二極管接收后,產(chǎn)生對(duì)應(yīng)比例的電壓。
潤(rùn)石科技作為一家擁有高性能模擬信號(hào)鏈設(shè)計(jì)能力的公司,旗下產(chǎn)品線(xiàn)跟指夾血氧儀等
消費(fèi)類(lèi)醫(yī)療產(chǎn)品具有非常高的匹配度,包括運(yùn)算放大器、比較器、模擬開(kāi)關(guān)、LDO 等產(chǎn)品。
血氧方案可能使用芯片如下:
運(yùn)放:RS324XQ RS624XQ SGM324 SGM8634
模擬開(kāi)關(guān):RS2105XN-MSOP10 SGM3005
邏輯芯片:RS2252XTSS16-TSSOP16 SGM48752
RS2253XTSS16-TSSOP16 SGM48753
上圖中,模擬開(kāi)關(guān) RS2105 用于切換紅光 LED 和 紅外線(xiàn) LED 燈,它們分時(shí)復(fù)用并且
調(diào)制有一定的頻率,運(yùn)放 RS321 配合 MCU 內(nèi)部的 DAC 產(chǎn)生恒流輸出的信號(hào),因?yàn)?LED
燈恒流工作可以獲得比較穩(wěn)定的波長(zhǎng),發(fā)射電流常常達(dá)到數(shù)十 mA,所以要求模擬開(kāi)關(guān)的導(dǎo)
通電阻最好小于 1Ω,RS2105 的導(dǎo)通電阻為 0.6Ω,滿(mǎn)足應(yīng)用要求。
在光敏接收管側(cè),運(yùn)放 RS622 用于實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換,這就要求運(yùn)放的輸入偏置電流 Ib 是
pA 級(jí)別的,另外運(yùn)放的帶寬需要 5MHz 以上以滿(mǎn)足快速反應(yīng),低噪聲系列的運(yùn)放能夠更
好的提高系統(tǒng)的分辨率。在電源拓?fù)渖希环N是用兩節(jié)干電池(3V)然后升壓到 5V 再降壓給
系統(tǒng)各電路使用,另外一種帶有鋰電池,可以循環(huán)充電使用,低功耗 LDO RS3236 均適
合這兩種拓?fù)湎到y(tǒng)。
低噪聲運(yùn)放 RS622/ RS624XQ 的主要參數(shù)如下:
寬工作電壓范圍:2.5V~5.5V;
低失調(diào)電壓:典型值 0.7mV,最大值 3mV;
低溫度漂移:典型值 2uV/°C;
低輸入偏置電流:1pA; 單位增益帶寬:7MHz; 靜態(tài)電流:600uA 每通道;
噪聲系數(shù):11nV/√Hz。
模擬開(kāi)關(guān) RS2105 的主要參數(shù)如下:
寬輸入電壓范圍:1.8V~5.5V;
導(dǎo)通電阻值:0.6Ω,最大 1Ω; 輸出電流持續(xù):500mA;
-3dB 帶寬:30MHz;
靜態(tài)電流:小于 1uA;
有 MSOP-10,TDFN-3*3-10L 封裝可選。
低功耗 LDO RS3236 的主要參數(shù)如下:
寬輸入電壓范圍:1.7V~7.5V,支持 4 節(jié)干電池輸入; 內(nèi)部最大輸出限流點(diǎn):>500mA;
超低靜態(tài)電流:20uA;
超低壓差:1mV/mA;
超高 PSRR:70dB@1KHz;
輸出電壓精度可選:1% 或者 2.5%;
多種固定輸出電壓可選,有 SOT-23,SOT-89-3,SOT-23-5,UTDFN-1*1-4L 封裝可
選
血氧方案可能使用芯片如下:
運(yùn)放:RS324XQ RS624XQ SGM324 SGM8634
模擬開(kāi)關(guān):RS2105XN-MSOP10 SGM3005
邏輯芯片:RS2252XTSS16-TSSOP16 SGM48752
RS2253XTSS16-TSSOP16 SGM48753
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