这篇文章分两部分，介绍通过验证的针对长途患者生命体征监测运用的开关形式电源，包含具有十分超卓体系信噪比功能的生物传感器。榜首部分阐明供给超卓功能的分立处理计划，第二部分阐明针对空间受限运用的集成处理计划。

  ·查看分立（榜首部分）和集成规划（第二部分）的开关形式电源参阅电路的完成。

  本文分两部分，介绍通过预先验证的针对光电容积脉息波（PPG）长途患者生命体征监测运用的电源电路规划，包含具有十分超卓体系信噪比功能的生物传感器。PPG器材可用来丈量血容量的改变，从中得出血氧水平缓心率等生命体征信息。榜首部分阐明晰供给超卓功能的分立电源电路规划处理计划，其运用MAX86171光脉冲血氧仪和心率传感器模仿前端（AFE）。第二部分将阐明用于空间受限运用的集成处理计划，其运用MAX86141光学脉息血氧仪和心率传感器AFE（也可合作MAX86171运用）。

  如本文榜首部分所述，为了简化和加快开发流程，ADI公司供给通过预先验证（即规划、构建和测验）的电源子体系电路规划，以保证每个生物传感AFE器材的信噪比（SNR）功能。咱们在榜首部分中供给了分立计划，现在咱们将供给集成处理计划。

  重申一下，下面具体的介绍这些电源电路，每个示例都附有验证查看清单和毛病扫除攻略，以在有需求的时分协助电路规划人员。图1显现了许多长途患者监测运用中都会看到的规范电源框图。

  这种DC－DC电源办理集成电路（PMIC）规划可用来调理三输出电源轨，以用于长途患者生命体征监测子体系。该IC具有单电感多输出（SIMO）降压－升压调理器，通过单个电感供给电源轨，以最大极限地减小整体处理计划尺度，一起坚持高效率。

  此电路供给恰当的电压和负载调整率，一起坚持低输出噪声水平，以保护由可充电锂聚合物电池供电的生物传感器信噪比（SNR）功能。图2显现了运用集成电源器材的PPG子体系。

  L1和C1是特别挑选的无源元件，关于DC－DC转换器（也称为开关形式电源）的功能至关重要。

  以下电路根据MAX77642 PMIC，显现了在长途患者生命体征监测运用中正确操作SMPS器材的典型输入和输出电源电平。如图3所示，可以正常的运用数字万用表（DMM）勘探输入和输出端口，以验证电源电压电平。电源输出电平或许由于各式各样的要素而不同，例如：

  下表可用作查看清单来验证1．8V／1．8V／5．0V SMPS电路的操作，该电路运用MAX77642器材并连接到一个生物传感电路负载。

  假如1．8V／1．8V／5．0V SMPS电路的操作呈现一些显着的反常问题，以下电路毛病扫除阐明（图5）可为规划人员供给协助。本攻略处理完成此类集成开关形式电源时或许遇到的最常见问题。

  第1步 – 查看输入电压：运用内部阻抗为1MΩ或更大的数字万用表（DMM）（例如Fluke 87）丈量MAX77642器材输入端的电压。务必将负极“黑色”引线连接到地，正极“赤色”引线连接到器材的输入“IN”引脚。假如输入引脚不易挨近，请将引线穿过输入电容CIN。

  第2步 – 查看电感信号波形：运用示波器或数字存储示波器（DSO）勘探MAX77642器材上的LXA引脚。假如输入引脚不易挨近，请将探头放在（LXA）电感端电容上。

  假如电路正常作业，则波形应为一系列脉冲波，上升沿和下降沿的振铃最小，如图6所示。

  脉冲波形展现了同享单个电感的三个开关形式电源（也称为SIMO电源）的时分复用。

  第3A步 – 查看输出直流电压：运用内部阻抗为1MΩ或更大的DMM（例如Fluke 87）丈量MAX77642器材三个输出端的电压。务必将负极“黑色”引线接地，正极“赤色”引线连接到器材的相关SSBx通道输出“OUT”引脚。假如输出引脚不易挨近，请将引线穿过相关输出电容COUT。

  第3B步 – 查看输出沟通电压：运用示波器或DSO，通过勘探MAX77642器材的三个输出来丈量输出纹波（AC）。主张运用差分技能正确丈量输出并防止射频拾取。

  假如电路作业正常，SSB0波形应该是1．8VDC（数字）输出，上面叠加一个小纹波波形。图7显现了波纹波形。

  假如电路作业正常，SSB1波形应该是1．8VDC（模仿）输出，上面叠加一个小纹波波形。图8显现了波纹波形。

  假如电路作业正常，SSB2波形应该是5．0VDC（用于LED）输出，上面叠加一个小纹波波形。图9显现了纹波波形。

  本文介绍了通过预先验证的电源电路，包含分立式和集成式，适用于根据MAX86171和根据MAX86141的PPG长途患者生命体征监护仪。集成式和分立式开关形式电源电路规划均支撑PPG功能，但集成处理计划尺度更小，元件数量更少，主张用于尺度受限的运用。

  欲了解分立和集成电源完成计划的相应验证测验数据，请拜访Maxim Integrated（现为ADI公司一部分）网站：“适用于长途患者生命体征监护仪的电源子体系”。

  图10．用于长途患者生命体征监测运用的5．0VDC MAX20343H SMPS电路的框图

  Analog Devices， Inc． （NASDAQ： ADI）是全球抢先的半导体公司，致力于在实际国际与数字国际之间架起桥梁，以完成智能边际范畴的突破性立异。ADI供给结合模仿、数字和软件技能的处理计划，推进数字化工厂、轿车和数字医疗等范畴的持续发展，应对气候均匀状况随时刻的改变应战，并建立人与国际万物的牢靠互联。ADI公司2022财年收入逾越120亿美元，全球职工2．4万余人。携手全球12．5万家客户，ADI助力立异者不断逾越全部或许。

  作者简介：Felipe Neira是Maxim Integrated（现为ADI公司一部分）的运用工程师。他喜爱研究便携式和可穿戴处理计划，侧重于健康传感器的电池电源办理。此外，他为ADI公司的一切广泛商场产品供给技能上的支撑。Felipe结业于加利福尼亚大学圣克鲁斯分校，获电气工程学士学位（BSEE），结业后不久即参加本公司。

  作者简介：Marc Smith是Maxim Integrated（现为ADI公司一部分）的健康与医疗生物传感运用技能团队的成员。他是MEMS和传感器技能范畴的职业专家，在针对多个商场的传感器产品和电子开发方面具有逾越30年的经历。Marc具有12项专利，并撰写了十多份出版物。他获得了加利福尼亚大学伯克利分校的电气工程学士学位（BSEE）和加利福尼亚圣玛丽学院的工商办理硕士学位（MBA）。

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