運放，模擬開關在指夾血氧儀的應用

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   運放，模擬開關在指夾血氧儀的應用
家庭使用的便攜式指夾血氧儀靈活度高，能夠在無創傷的基礎上快速測量人體的血氧飽
和百分比(SpO2)，還有脈搏頻率，受到了市場的廣泛好評，持續暢銷。
基于血液中的血紅蛋白對紅光和紅外線有不同的吸收能力，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，紅外線較少。HbO2 則相反，吸收的紅光較少，
紅外線較多。紅光和紅外線 LED 燈在結構上緊挨著，這樣方便在手指的單一位置透光。光
線從手指的一面穿透到另一面，被光敏二極管接收后，產生對應比例的電壓。
潤石科技作為一家擁有高性能模擬信號鏈設計能力的公司，旗下產品線跟指夾血氧儀等
消費類醫療產品具有非常高的匹配度，包括運算放大器、比較器、模擬開關、LDO 等產品。  

血氧方案可能使用芯片如下：
運放：RS324XQ  RS624XQ   SGM324  SGM8634
模擬開關：RS2105XN-MSOP10    SGM3005
邏輯芯片：RS2252XTSS16-TSSOP16  SGM48752
RS2253XTSS16-TSSOP16   SGM48753





上圖中，模擬開關 RS2105 用于切換紅光 LED 和 紅外線 LED 燈，它們分時復用并且
調制有一定的頻率，運放 RS321 配合 MCU 內部的 DAC 產生恒流輸出的信號，因為 LED
燈恒流工作可以獲得比較穩定的波長，發射電流常常達到數十 mA，所以要求模擬開關的導
通電阻最好小于 1Ω，RS2105 的導通電阻為 0.6Ω，滿足應用要求。
在光敏接收管側，運放 RS622 用于實現光電轉換，這就要求運放的輸入偏置電流 Ib 是
pA 級別的，另外運放的帶寬需要 5MHz 以上以滿足快速反應，低噪聲系列的運放能夠更
好的提高系統的分辨率。在電源拓撲上，一種是用兩節干電池(3V)然后升壓到 5V 再降壓給
系統各電路使用，另外一種帶有鋰電池，可以循環充電使用，低功耗 LDO RS3236 均適
合這兩種拓撲系統。
低噪聲運放 RS622/ RS624XQ 的主要參數如下：
 寬工作電壓范圍：2.5V~5.5V；
 低失調電壓：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；  靜態電流：600uA 每通道；
 噪聲系數：11nV/√Hz。
模擬開關 RS2105 的主要參數如下：
 寬輸入電壓范圍：1.8V~5.5V；
 導通電阻值：0.6Ω，最大 1Ω；  輸出電流持續：500mA；
 -3dB 帶寬：30MHz；
 靜態電流：小于 1uA；
 有 MSOP-10，TDFN-3*3-10L 封裝可選。
低功耗 LDO RS3236 的主要參數如下：
 寬輸入電壓范圍：1.7V~7.5V，支持 4 節干電池輸入；  內部最大輸出限流點：>500mA；
 超低靜態電流：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：
運放：RS324XQ  RS624XQ   SGM324  SGM8634
模擬開關：RS2105XN-MSOP10    SGM3005
邏輯芯片：RS2252XTSS16-TSSOP16  SGM48752
RS2253XTSS16-TSSOP16   SGM48753

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