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Freescale Semiconductor

Referenzplattform für Analog-Front-Ends

27. März 2013, 14:14 Uhr | Ralf Higgelke

Blockschaltbild der Healthcare-AFE-Referenzplattform

Um die Entwicklung medizintechnischer Kleingeräte zu vereinfachen, die Kosten zu senken und die Marktreife schneller zu erreichen, stellt Freescale eine Referenzplattform für Analog-Front-Ends (AFE) vor, die mit Hardware, Schaltplänen und Software die Realisierung von Prototypen vereinfachen soll.

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Medizintechnische Kleingeräte sind weltweit auf dem Vormarsch. Verbraucher erhalten Zugang zu modernsten Technologien. Die Medizintechnikbranche durchlebt einen noch nie da gewesenen Wandel, indem sie Technologien, die es bisher so nicht gab, für den Endverbraucher verfügbar macht – und das oft im eigenen Zuhause. Die Hersteller von Medizintechnik sehen sich mit den Herausforderungen des Konsumelektronikmarkts konfrontiert, unter anderem mit stetigem Druck auf Preise und Entwicklungszeiten.

Daher hat Freescale eine Healthcare-AFE-Referenzplattform vorgestellt, eine hoch integrierte Hardware/Software-Entwicklungsplattform, mit deren Hilfe sich laut Hersteller Kosten, Abmessungen und Komplexität von Systemen reduzieren lassen sollen. Im Herzen der Plattform sitzt der Mikrocontroller »Kinetis K53«. Diese verfügt über ein integriertes AFE, das alle benötigten Funktionen zur Erfassung biometrischer Sensordaten bereitstellt. Das integrierte AFE beinhaltet eine Präzisions-Spannungsreferenz, vier Hochleistungsverstärker sowie zwei hoch auflösende A/D- und D/A-Wandlermodule.

Die auf dem »Tower System« des Halbleiterherstellers basierende Plattform beinhaltet die Hard- und Software, die man für Demonstration oder Prototypenbau eines EKG (Elektrokardiogramm), eines Herzfrequenzmonitors, eines Pulsoximeters, eines Blutzucker- oder Blutdruckmessgeräts, eines Spirometers oder eines Doppler-Ultraschall-Stethoskops benötigt. Mit Hilfe von applikationsspezifischen Einsteckkarten kann der Anwender Applikation und Integrationsgrad wählen. Folgende sechs Karten stehen für die Referenzplattform zur Verfügung:

»MED-BPM« für Blutdruckmessgeräte,
»MED-STETH« für digitale Stethoskope und Herzschlagüberwachung von Ungeborenen,
»MED-EKG« für EKG, Herzfrequenzüberwachung,
»MED-SPI« für Spirometer,
»MED-SP02« für Pulsoximeter und
»MED-GLU« für Blutzuckermessung.

Für Kunden, die Analogfunktionen mit anspruchsvolleren Leistungsdaten oder höherer Präzision fordern, hat sich Freescale mit Linear Technologies zusammengetan, um ein zusätzliches Spektrum applikationsspezifischer Einsteckkarten anzubieten. Auf den Karten befinden sich mehrere leistungsstarke Präzisions-Operationsverstärker für solche Kunden, die eine externe Analoglösung benötigen oder bevorzugen.

Nach einer kürzlich von Espicom erstellten Marktanalyse wächst das weltweite Medizintechniksegment rapide und soll bereits 2015 einen Umsatz von 228 Milliarden US-Dollar erreichen – ein deutliches Wachstum im Vergleich zu 164 Milliarden US-Dollar im Jahr 2010. Nach Erhebungen von Gartner repräsentiert die portable Medizintechnik für Endkunden – beispielsweise Geräte für die Messung von Blutzucker und Blutdruck, Insulinpumpen und Herzfrequenzmonitore – das am schnellsten wachsende Segment in diesem Markt.