Применение 12-канального блока сбора данных ЭКГ на базе GX1258 (замена ADS1258)

В настоящее время все чаще используются компактные портативные электрокардиографы. В данной статье представлен миниатюрный 12-канальный модуль сбора цифровых сигналов ЭКГ, отличающийся высокой производительностью и удобством в транспортировке. В решении используются прецизионные устройства с низким дрейфом и низким энергопотреблением, а для сбора данных применяется аналого-цифровой преобразователь с высоким разрешением. Благодаря упрощенной схеме реализуется сбор, преобразование и передача 12-канальных электрокардиографических сигналов с высокой частотой дискретизации, что позволяет повысить производительность и надежность продукта.

Аналого-цифровой преобразователь в решении осуществляет сбор цифровых электрокардиографических сигналов в схеме, а его параметры и характеристики влияют на сложность схемы и частоту дискретизации. Электрокардиографический сигнал является слабым биоэлектрическим сигналом, амплитуда которого обычно составляет 0,05-5 мВ, поэтому для синхронного усиления и преобразования электрокардиографического сигнала по 8 каналам аналого-цифровой преобразователь GX1258 (заменяющий ADS1258) является очень подходящим выбором.

В процессе сбора электрокардиографического сигнала часто присутствуют многочисленные шумовые помехи, среди которых наиболее значительными являются помехи промышленной частоты, помехи поляризационного напряжения, дрейф базовой линии и т. д. Поэтому в большинстве обычных электрокардиографов используются 24-разрядные аналого-цифровые преобразователи, а перед преобразованием сигналы обрабатываются соответствующими схемами подготовки сигналов. GXSC GX1258 — это 16-канальный (мультиплексорный) низкошумный 24-разрядный аналого-цифровой преобразователь, который может стабильно собирать данные ЭКГ в режиме опроса каналов со скоростью сканирования каналов от 1,8 к до 23,7 к.

GX1258 работает от однополярного источника питания +5 В, диапазон цифрового напряжения составляет 2,7–5,25 В, и используется корпус QFN-48.

Основные характеристики:

• Фиксированные каналы или опрос каналов; скорость передачи данных по фиксированным каналам: 125 кГц

• Скорость опроса каналов: 23,7 кГц/канал

• 16 односторонних или 8 дифференциальных входов

• Однополярная (+5 В) работа

• Низкий уровень шума: 2,8 мкВ RMS при 1,8 кГц

• Нелинейность интеграла 0,0003%

• Стабильность постоянного тока (типичная): дрейф смещения 0,02 мкВ/℃, дрейф коэффициента усиления 0,4 ppm/℃

• Обнаружение обрыва датчика

• Вывод управления преобразованием

• Многоканальный выход для внешней обработки сигналов

• Обратная связь по температуре, опорному напряжению, смещению, коэффициенту усиления и напряжению питания на кристалле

• Потребляемая мощность 42 мВт; режимы ожидания, сна и выключения

• 8 универсальных входов/выходов (GPIO)

• Кварцевый генератор 32,768 кГц или внешний тактовый генератор