Klein und stromsparend ADI überwacht Herzfrequenzen

Das Analog Front End AD8232 für Herzfrequenzmonitore erfüllt die Stromverbrauchs  und Signalaufbereitungs-Anforderungen von Geräten zur Überwachung von Vitalzeichen außerhalb von Intensivstationen.
Das Analog Front End AD8232 für Herzfrequenzmonitore erfüllt die Stromverbrauchs und Signalaufbereitungs-Anforderungen von Geräten zur Überwachung von Vitalzeichen außerhalb von Intensivstationen.

Das Analog Front End (AFE) für Single-Lead-Herzfrequenzmonitore AD8232 von Analog Devices in einem 4 mm x 4 mm großen Gehäuse verbraucht 180 µA Strom. Es soll das kleine, verrauschte Signal der Elektroden in ein gefiltertes Signal umwandeln, das ein einfacher ADC mit niedriger Auflösung bearbeiten kann.

Der AD8232 ist speziell auf die Aufbereitung von EKG-Signalen ausgelegt. Die analoge Filterkonfiguration umfasst einen Hochpassfilter mit zwei Polstellen, der eng an die Instrumentenverstärker-Architektur des IC angebunden ist, sowie einen frei verwendbaren Operationsverstärker, mit dem es möglich ist, Tiefpassfilter mit mehreren Polstellen zu realisieren, um Leitungsrauschen und andere Störungen zu entfernen. Der Entwickler hat die Möglichkeit, die Grenzfrequenzen der Filter über externe Widerstände und Kondensatoren zu bestimmen. Das Bauteil arbeitet mit einer Versorgungsspannung zwischen 2,0 und 3,5 V und besitzt einen Rail-to-Rail-Ausgang. Bei Frequenzen von 0,5 bis 40 Hz liegt das Rauschen bei 20 µVp-p  und zwischen DC und 60 Hz erreicht das Bauteil eine Gleichtaktunterdrückung von 80 dB.

Zusätzlich zum Instrumenten- und Operationsverstärker enthält das Herzfrequenzmonitor-AFE einen Referenzpuffer, eine Right-Leg-Drive-Schaltung und eine Shutdown-Funktion. Ferner enthält der AD8232 eine Detektorschaltung, die eine Warnmeldung an das System abgibt, wenn sich eine Elektrode vom Patienten bzw. Benutzer gelöst hat. Außerdem verfügt der Herzfrequenzmonitor-AFE über eine Fast-Restore-Funktion, die das Herzsignal schnell und automatisch wiederherstellt, wenn der Kontakt zu einer Elektrode zeitweilig verlorengeht.

Das für den Temperaturbereich zwischen 0 und 70 °C spezifizierte AFE im LFCSP-20-Gehäuse kostet 1,36 Dollar bei Abnahme von 1000 Stück.