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利用SoC设计简化可穿戴设备的开发(4)
作者: 赛普拉斯半导体公司 2015-07-23 13:39 【watchstor】

光学心率监测

让我们以一款可监测心率的手环为例(参见图4)。光学心率监测器的工作原理是光电容积脉搏波(PPG)技术,它通过处理血容量的变化生成心率数据。该技术使用一个LED照亮人体组织,并使用一个光电二极管测量反射信号,后者包含血容量变化的信息。一个跨阻放大器(TIA)将光电流转换为电压,该电压然后被一个模数转换器(ADC)转换为数字信号。这个数字信号然后在手环处理器的固件中被处理,以去除直流偏移和高频噪声,从而检测出心率;此外,还可以使用有源滤波器在模拟域中进行过滤。

图4:手环心率监测器分析传感器处的血容量变化导致的光信号的变化。一个光电二极管读取反射信号,一个跨阻放大器将光电流转换为电压。模拟信号必需被转换为数字信号,然后经过过滤,才能获得心率数据。

完成数据分析后,设备使用一条蓝牙链路将心率数据发送到手环或支持蓝牙智能协议的设备上的蓝牙智能控制器。在某些光学心率监测器中,可穿戴设备使用一个单独的控制器处理心率数据,该控制器通过I2C/SPI/IART协议与主处理器通信。

在这些系统中,多个离散组件的使用不仅在电兼容和测试方面增加了系统的复杂性,而且还增加了功耗(因为缺乏对不使用时的AFE的控制)、BOM成本和PCB的尺寸。


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标签:SoC 

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