MAX86174A/MAX86174B：可穿戴健康設(shè)備的理想光學(xué)傳感器AFE

在可穿戴健康設(shè)備領(lǐng)域，對(duì)于光學(xué)傳感器模擬前端（AFE）的性能要求越來(lái)越高。今天要介紹的MAX86174A/MAX86174B就是一款表現(xiàn)出色的光學(xué)脈沖血氧儀和心率傳感器AFE，它能為可穿戴健康設(shè)備帶來(lái)諸多優(yōu)勢(shì)。

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產(chǎn)品概述

MAX86174A/MAX86174B是超低功耗的光學(xué)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具備發(fā)射和接收通道。在發(fā)射端，有四個(gè)LED驅(qū)動(dòng)輸出引腳，每個(gè)引腳可由兩個(gè)8位高電流LED驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行編程。接收端方面，MAX86174A有兩個(gè)可同時(shí)工作的光學(xué)讀出通道，而MAX86174B只有一個(gè)光學(xué)讀出通道。這兩款設(shè)備還擁有低噪聲、電荷積分模擬前端、20位ADC以及一流的環(huán)境光消除（ALC）電路。

由于其低功耗、緊湊尺寸以及使用的便捷性和靈活性，MAX86174A/MAX86174B非常適合各種光學(xué)傳感應(yīng)用，如脈搏血氧測(cè)定和心率檢測(cè)。

產(chǎn)品特性

低功耗運(yùn)行

對(duì)于可穿戴設(shè)備而言，功耗是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。MAX86174A/MAX86174B在這方面表現(xiàn)出色，光學(xué)讀出通道在25fps時(shí)典型電流低于11μA，關(guān)機(jī)電流典型值低于1μA。如此低的功耗，能有效延長(zhǎng)可穿戴設(shè)備的續(xù)航時(shí)間，讓用戶(hù)無(wú)需頻繁充電。

寬動(dòng)態(tài)范圍

該設(shè)備具有出色的高端動(dòng)態(tài)范圍，在白光下大于93dB，通過(guò)平均和片外濾波，動(dòng)態(tài)范圍可擴(kuò)展至111dB。這使得它在低灌注情況下，也能在手腕/胸部實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的血氧飽和度（ (SpO_{2}) ）檢測(cè)。

高分辨率ADC

采用20位電荷積分ADC，能夠提供高分辨率的數(shù)據(jù)采集，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理提供更精準(zhǔn)的基礎(chǔ)。

多模式支持

支持突發(fā)平均和抽取平均模式，并且片上有12Hz低通濾波器，可提高信噪比并降低連續(xù)心率測(cè)量的功耗。同時(shí)，它支持兩個(gè)光電二極管（PD）輸入，可進(jìn)行多參數(shù)測(cè)量。

環(huán)境光抑制能力

具備優(yōu)秀的環(huán)境光范圍和抑制能力，在120Hz時(shí)環(huán)境光抑制大于70dB（突發(fā)平均>2），即使在復(fù)雜的環(huán)境光條件下，也能保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

小巧封裝

采用1.67mm x 1.78mm、0.4mm球間距、4 x 4的WLP封裝，體積小巧，非常適合對(duì)空間要求較高的可穿戴設(shè)備。

寬工作溫度范圍

可在 -40°C至 +85°C的溫度范圍內(nèi)正常工作，能適應(yīng)各種不同的使用環(huán)境。

應(yīng)用場(chǎng)景

MAX86174A/MAX86174B適用于健身、健康和醫(yī)療應(yīng)用的可穿戴設(shè)備，在臨床精度方面表現(xiàn)出色，可用于手腕、手指、耳朵等多個(gè)部位。它能夠檢測(cè)多種生理參數(shù)，如光學(xué)心率、心率變異性、血氧飽和度（ (SpO{2}) ）、身體水分含量、肌肉和組織血氧飽和度（ (SmO{2}) 和 (StO_{2}) ）以及最大攝氧量（VO2 Max）等。

修訂歷史

該產(chǎn)品有明確的修訂歷史記錄，從2021年2月的首次市場(chǎng)發(fā)布，到后續(xù)多次更新，不斷對(duì)產(chǎn)品的通用描述、特性、絕對(duì)最大額定值、電氣特性表、詳細(xì)描述、寄存器映射等內(nèi)容進(jìn)行完善。這也體現(xiàn)了廠(chǎng)家對(duì)產(chǎn)品的持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)。

總的來(lái)說(shuō)，MAX86174A/MAX86174B憑借其出色的性能和特性，為可穿戴健康設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。各位電子工程師在進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，不妨考慮這款產(chǎn)品，相信它能為你的設(shè)計(jì)帶來(lái)新的突破。你在可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)中，是否也遇到過(guò)對(duì)傳感器性能要求較高的情況呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。