侵權投訴

基于光電二極管放大器的脈動式血氧計的應用方案

電子設計 ? 2021-04-14 15:25 ? 次閱讀

脈動式血氧計通過感應脫氧血紅蛋白和氧絡血紅蛋白的紅外光和紅光吸收屬性測量血氧。它由放在病人耳垂、腳趾或手指的傳感器組成,該傳感器與數據采集系統連接,計算和顯示氧水平、心率和血流量。

光源(一般是發光二極管)將可見紅(600nm 至 750nm)光和紅外(850nm 至 1000nm)光照在耳垂、腳趾或手指。脫氧血紅蛋白允許更多紅外光穿過并吸收更多紅光;高氧絡血紅蛋白則允許更多紅光穿過并吸收更多紅外光。血氧計感應并計算波長與血紅蛋白的氧飽和度(或不飽和)成比例的光量。

由于吸收測量中光的使用,設計人員需要一個真正的“光壓”轉換器,將電流用作輸入信號。適用于脈動式血氧計應用的光電二極管放大器種類是典型的反饋電阻阻抗放大器和反饋電容交換式集成器。在任一種放大器配置中,結果輸出電壓均由模數轉換器讀取,并串行化為 MSP430 MCU 或 TMS320 DSP 處理和收集。

信號采集挑戰

如上所示的反饋電阻放大器是最常見的電路生物電互阻抗電路。在反向配置中使用放大器,發光二極管的光照產生達到放大器相加點的小電流,并穿過反饋電阻。假設反饋電阻的值很大,此電路對光強度的改變極其敏感。在此示例配置中,只有 0.001W 的輸入光信號將產生滿擺幅輸出。

根據設計要求,這對獲得到達或低于地面的輸出擺幅很有用。下一列中顯示的自動置零跨阻放大器配置將允許擺幅到達地面(圖 A)和非常接近地面(圖 B)。連接到 +5V 的下拉電阻將允許輸出擺幅稍微低于地面,以將錯誤降至最低。

答案 雙電源

B.單電源

TI 的新 OPA380 主要是高速 OPA355 和自動清零 OPA335 放大器的單片集成電路組合,可提供 85MHz 增益帶寬產品(超過 1MHz 互阻抗帶寬)和非常高的精密度(25V 最大偏移和 0.1V/C 最大漂移)。

根據設計要求,交換式集成器是一流的解決方案。TI 的 IVC102 等交換式集成器沒有反饋電阻的熱噪聲,也沒有跨阻放大器中常發現的大型反饋電阻的穩定性問題。使用一個發光二極管和兩個 IVC102 交換式集成器將消除暗流和環境光錯誤,因為減去了對于二者均常見的錯誤。此外,IVC102 還允許在整數倍 AC 線路頻率下同步采樣,從而提供極高的噪聲抑制。

互阻抗放大器要求

超過您關心的溫度范圍的低輸入偏置電流

相對于發光二極管電容的低輸入電容

高增益帶寬產品

低電壓噪聲

為獲得最大精密度,過溫下低失調漂移

對于單電源系統:

在光電(零偏置)模式下操作發光二極管時的軌至軌輸入(包括 0V)和輸出

僅在光導模式下(偏置)操作發光二極管時的軌至軌輸出

如果是電池供電的系統,斷電和/或低電源電流

責任編輯:gt

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NCV51411 降壓轉換器 低電壓 1.5 A 26??0 kHz 具有同步功能

NCP302155 集成驅動器和MOSFET 55 A.

155將MOSFET驅動器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一個封裝中。驅動器和MOSFET已針對高電流DC-DC降壓功率轉換應用進行了優化。與分立元件解決方案相比,NCP302155集成解決方案大大降低了封裝寄生效應和電路板空間。 特性 平均電流高達55A 能夠以高達2 MHz的頻率切換 兼容3.3 V或5 V PWM輸入 支持Intel?PowerState 4 使用3級PWM的零交叉檢測選項 內部自舉二極管 熱警告輸出和熱關機 應用 終端產品 臺式機和筆記本微處理器 服務器和工作站,V-Core和非V核DC-DC轉換器 大電流DC-DC負載點轉換器 小型電壓調節器模塊 電源和筆記本 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP302155 集成驅動器和MOSFET 55 A.

NCP303151 集成驅動器和帶集成電流監視器的MOSFET

151將MOSFET驅動器,高端MOSFET和低端MOSFET集成到單個封裝中。驅動器和MOSFET已針對高電流DC-DC降壓功率轉換應用進行了優化。與分立元件解決方案相比,NCP303151集成解決方案大大降低了封裝寄生效應和電路板空間。 特性 能夠達到50 A的平均電流 30 V / 30 V擊穿電壓MOSFET具有更高的長期可靠性 能夠以高達1 MHz的頻率切換 與3.3兼容V或5 V PWM輸入 正確響應3級PWM輸入 精確電流監測 具有3級PWM的過零檢測選項 內部自舉二極管 欠壓鎖定 支持英特爾?PowerState 4 應用 桌面和筆記本微處理器 圖形卡 路由器和交換機 支持英特爾?PowerState 4 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP303151 集成驅動器和帶集成電流監視器的MOSFET

NCP302055 集成驅動器和MOSFET 50 A.

055將MOSFET驅動器,高端MOSFET和低端MOSFET集成在一個封裝中。驅動器和MOSFET已針對高電流DC-DC降壓功率轉換應用進行了優化。與分立元件解決方案相比,NCP302055集成解決方案大大減少了封裝寄生效應和電路板空間。 特性 平均電流高達50A 能夠以高達2 MHz的頻率切換 兼容3.3 V或5 V PWM輸入 支持Intel?PowerState 4 使用3級PWM的零交叉檢測選項 內部自舉二極管 熱警告輸出和熱關機 熱關機 應用 終端產品 臺式機和筆記本微處理器 服務器和工作站,V -Core和非V-DC DC-DC轉換器 大電流DC-DC負載點轉換器 小型電壓調節器模塊 電源和筆記本 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP302055 集成驅動器和MOSFET 50 A.

SG3525A PWM控制器

A PWM控制器用于控制所有類型的開關電源,可提供更高的性能和更少的外部元件數量。片內+5.1 V基準電壓調整為+/- 1%,誤差放大器的輸入共模電壓范圍包括參考電壓,因此無需外部分壓電阻。振蕩器的同步輸入使多個單元可以從屬,或者單個單元與外部系統時鐘同步。通過連接在CT和放電引腳之間的單個電阻可以編程大范圍的死區時間。該器件還具有內置軟啟動電路,僅需外接定時電容。關斷引腳控制軟啟動電路和輸出級,通過脈沖關斷的PWM鎖存器提供瞬時關斷,以及具有更長關斷命令的軟啟動循環。當VCC低于標稱值時,欠壓鎖定會禁止輸出和軟啟動電容的變化。輸出級采用圖騰柱設計,能夠吸收和輸出超過200 mA的電流。 SG3525A的輸出級具有NOR邏輯,導致關閉狀態的低輸出。 特性 8.0 V至35 V操作 5.1 V +/- 1.0%修剪參考 100 Hz至400 kHz振蕩器范圍 單獨的振蕩器同步引腳 可調節死區時間控制 輸入欠壓鎖定 鎖存PWM以防止多個脈沖 逐脈沖關機 雙源/灌電流輸出:+/- 400 mA峰值 無鉛封裝可用* 應用 半橋 推拉式 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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SG3525A PWM控制器

NCV8872 汽車級非同步升壓控制器

2是一款可調輸出非同步升壓控制器,用于驅動外部N溝道MOSFET。該器件采用峰值電流模式控制和內部斜率補償。該IC集成了一個內部穩壓器,為柵極驅動器提供電荷。保護功能包括內部設置軟啟動,欠壓鎖定,逐周期電流限制,打嗝模式短路保護和熱關斷。其他功能包括低靜態電流睡眠模式和外部同步開關頻率。 特性 優勢 工廠可編程 靈活性 4.8 V至45 V操作 使用反極性保護二極管通過起動和負載轉儲進行操作 -40 C至150 C操作 汽車級 雙功能啟用/同步引腳 緊湊SOIC8包中的額外功能 應用 終端產品 儀表盤 引擎集群 啟動/停止應用程序 導航 LED背光 汽車應用 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV8872 汽車級非同步升壓控制器

NCP81248 用于IMVP8的三軌降壓控制器

48包含一個兩相和兩個單相降壓控制器,針對Intel IMVP8兼容CPU進行了優化。兩相控制器結合了真正的差分電壓檢測,差分電感DCR電流檢測,輸入電壓前饋和自適應電壓定位為IMVP8 CPU提供精確調節的電源。兩個單相控制器利用安森美半導體的高性能RPM操作。 RPM控制最大限度地提供響應,同時允許在連續頻率縮放操作和連續模式全功率操作之間進行平滑過渡。單相導軌具有低偏移電流監測放大器,具有可編程偏移補償,用于高精度電流監測。 特性 Vin范圍4.5 V至25 V 在避免虛假OVP的情況下啟動預充電負載 可調節Vboot(導軌3除外) 高阻抗差分輸出電壓放大器 動態參考注入 可編程輸出電壓擺率 動態VID前饋 每相差分電流檢測放大器 開關頻率范圍200 kHz - 1.2 MHz 數字化穩定的開關頻率 應用 嵌入式系統 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP81248 用于IMVP8的三軌降壓控制器

NCP81245 三軌輸出控制器 兼容IMVP8

45是一款3軌多相降壓解決方案,針對Intel IMVP8兼容CPU進行了優化,用戶配置為3/2/1 + 3/2/1 + 1相,包括選項4/3/2 / 1 + 2/1 + 1.該控制器結合了真正的差分電壓檢測,電感器DCR電流檢測,輸入電壓前饋和自適應電壓定位,為筆記本電腦應用提供精確的穩壓電源。多相軌控制系統基于雙邊沿脈沖寬度調制(PWM)和DCR電流檢測,以降低的系統成本提供對動態負載事件的最快初始響應。單相控制器可用于SA或GTUS導軌。它利用了安森美半導體的專利高性能RPM操作。 RPM控制可最大化瞬態響應,同時允許不連續頻率縮放操作和連續模式全功率操作之間的平滑過渡。單相軌道具有超低偏移電流監視放大器,具有可編程偏移補償,可實現超高精度電流監視。 特性 優勢 多階段計數配置 靈活的用戶可配置選項允許一部分匹配所有功能 與Drmos或離散驅動程序兼容 使用Drmos或Discrete解決方案的靈活選項每個階段 動態參考注射? 支持全MLCC輸出電容 精確的總電流求和放大器 自動相位脫落 開關頻率300kHz至1.2MHz 應用 嵌入式系統 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP81245 三軌輸出控制器 兼容IMVP8

NCP81241 具有SVID接口的單相控制器 適用于臺式機和筆記本CPU應用

41單相降壓解決方案針對兼容Intel VR12.1的CPU進行了優化。該控制器結合了真正的差分電壓檢測,差分電感DCR電流檢測,輸入電壓前饋和自適應電壓定位,為臺式機和筆記本電腦應用提供精確調節的電源。單相控制器使用DCR電流檢測,以降低的系統成本為動態負載事件提供最快的初始響應。 特性 優勢 開關頻率范圍250 kHz - 1.2 MHz 引腳可編程 VIN范圍4.5V-25V 涵蓋桌面和筆記本應用程序 啟動進入預充電負載 避免錯誤OVP 高性能操作誤差放大器 數字軟啟動斜坡 應用 終端產品 CPU功率 筆記本電腦 臺式電腦 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP81241 具有SVID接口的單相控制器 適用于臺式機和筆記本CPU應用

NCP81610 采用PWM_VID和I2C接口優化的多相同步控制器 適用于新一代計算和圖形處理器

10是一款多相同步控制器,針對新一代計算和圖形處理器進行了優化。該器件可驅動多達8個相位,并集成差分電壓和相電流檢測,自適應電壓定位和PWM_VID接口,為計算機或圖形控制器提供精確調節的電源。集成的省電接口(PSI)允許處理器將控制器設置為三種模式之一,即所有相位開啟,動態相位減小或固定低相位計數模式,以在輕載條件下獲得高效率。雙邊沿PWM多相架構確保快速瞬態響應和良好的動態電流平衡。 特性 優勢 符合NVIDIA OVR4i +規格 GPU Vcor??e規范合規性 支持最多8個階段 支持高相位數和大電流 2.8 V至20 V電源電壓范圍: 寬線路輸入電壓范圍 250 kHz至1.2 MHz開關頻率(8相) 寬工作頻率范圍 欠壓保護(UVP) 過壓保護(OVP) 每相過流限制(OCL) 系統過流保護(OCP) 在避免虛假OVP的情況下啟動預充電負載 可配置載重線 每相的真差分電流平衡檢測放大器 相間動態電流平衡 電流模式雙邊沿調制,用于快速初始響應瞬態負載 寶保存接口(PSI) 自動階段使用用戶...
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NCP81610 采用PWM_VID和I2C接口優化的多相同步控制器 適用于新一代計算和圖形處理器

NCP81174 具有省電模式和PWM VID接口的多相同步降壓控制器

74是一款通用型四相同步降壓控制器。它結合了差分電壓檢測,差分相電流檢測和PWM VID接口,為計算機或圖形控制器提供精確的穩壓電源。它可以從處理器接收節電命令(PSI),并以單相二極管仿真模式工作,以獲得輕載時的高效率。雙邊沿多相PWM調制確保快速瞬態響應,并盡可能減少電容。 應用 終端產品 GPU和CPU電源 顯卡的電源管理 臺式電腦 筆記本電腦 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP81174 具有省電模式和PWM VID接口的多相同步降壓控制器

NCP6151 VR12 2相 3相 4相CPU控制器+ 1相GPU控制器

1 / NCP6151A雙輸出四加一相降壓解決方案針對Intel VR12兼容CPU進行了優化。該控制器結合了真正的差分電壓檢測,差分電感DCR電流檢測,輸入電壓前饋和自適應電壓定位,為臺式機和筆記本電腦應用提供精確調節的電源。該控制系統基于雙邊沿脈沖寬度調制(PWM)和DCR電流檢測,可提供對動態負載事件的最快初始響應并降低系統成本。在輕負載運行期間它也會脫落到單相,并且可以在輕負載時自動進行頻率調整,同時保持良好的瞬態性能。 特性 符合英特爾VR12 / IMVP7規范 電流模式雙邊沿調制,用于瞬態加載的最快初始響應 雙高性能操作誤差放大器 兩個軌道的一個數字軟啟動斜坡 應用 臺式機和筆記本電腦處理器 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP6151 VR12 2相 3相 4相CPU控制器+ 1相GPU控制器

NCP6131 IMVP7 1,2,3相CPU控制器+單相GPU控制器

1S / NCP6151SA / NCP6131S / NCP6131SA雙輸出四加一相降壓解決方案針對Intel VR12兼容CPU進行了優化。該控制器結合了真正的差分電壓檢測,差分電感DCR電流檢測,輸入電壓前饋和自適應電壓定位,為臺式機和筆記本電腦應用提供精確調節的電源。控制系統基于雙邊沿脈沖寬度調制(PWM)與DCR電流檢測相結合,可提供對動態負載事件的最快初始響應并降低系統成本。在輕負載運行期間它也會脫落到單相,并且可以在輕負載時自動進行頻率調整,同時保持良好的瞬態性能。 特性 符合英特爾VR12 / IMVP7規范 電流模式雙邊沿調制,用于瞬態加載的最快初始響應 雙高性能操作誤差放大器 兩個軌道的一個數字軟啟動斜坡 應用 臺式機和筆記本電腦處理器 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP6131 IMVP7 1,2,3相CPU控制器+單相GPU控制器

NCP81142 VR多相控制器

42多相降壓解決方案針對具有用戶可配置4/3/2/1相位的Intel VR12.5兼容CPU進行了優化。該控制器結合了真正的差分電壓檢測,差分電感DCR電流檢測,輸入電壓前饋和自適應電壓定位,為臺式機和筆記本電腦應用提供精確調節的電源。該控制系統基于雙邊沿脈沖寬度調制(PWM)與DCR電流檢測相結合,以降低的系統成本提供對動態負載事件的最快初始響應。它具有在輕負載運行期間脫落到單相的能力,并且可以在輕負載條件下自動調頻,同時保持優異的瞬態性能。提供高性能操作誤差放大器以簡化系統的補償。獲得專利的動態參考注入無需在閉環瞬態響應和動態VID性能之間進行折衷,從而進一步簡化了環路補償。獲得專利的總電流求和提供高精度的數字電流監控。 應用 終端產品 基于工業CPU的應用程序 信息娛樂,移動,自動化,醫療和安全 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP81142 VR多相控制器

NCP1579 低電壓同步降壓控制器

9是一款低成本PWM控制器,采用5V或12V電源供電。這些器件能夠產生低至0.8V的輸出電壓。這些8引腳器件提供最佳集成度,以減小電源的尺寸和成本。 NCP1579提供1A柵極驅動器設計和內部設置的275kHz振蕩器。柵極驅動器的其他效率增強特征包括自適應非重疊電路。 NCP1579還集成了外部補償誤差放大器和電容可編程軟啟動功能。保護功能包括可編程短路保護和欠壓鎖定。 特性 優勢 輸入電壓范圍4.5至13.2V 多功能性 電壓模式PWM控制 易用性 0.8V +/- 2.0%內部參考電壓 增強績效 可調輸出電壓 多功能性 電容可編程軟啟動 易用性 內部1A門驅動器 增強性能 可編程電流限制 易用性 應用 終端產品 STB Blue-Ray DVD 液晶電視 DSP和FPGA電源 DC-DC穩壓器模塊 STB 藍光DVD 液晶電視 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCP1579 低電壓同步降壓控制器

NCP3012 同步PWM控制器

2是一款PWM器件,設計用于寬輸入范圍,能夠產生低至0.8V的輸出電壓。 NCP3012提供集成柵極驅動器和內部設置的75kHz振蕩器,能夠與外部頻率同步。 NCP3012具有外部補償跨導誤差放大器,內部固定軟啟動。 NCP3012將輸出電壓監控與電源良好引腳相結合,以指示系統處于穩壓狀態。雙功能SYNC引腳使器件與更高頻率(從模式)同步,或輸出180度異相時鐘信號以驅動另一個NCP3012(主模式)。保護功能包括無損耗電流限制和短路保護,輸出過壓和欠壓保護以及輸入欠壓鎖定。 NCP3012采用14引腳TSSOP封裝。非常適合需要電源干擾最小的噪聲敏感應用。 (醫療,網絡等) 特性 優勢 輸入電壓范圍為4.7 V至28 V 能夠運行各種輸入電壓 75 kHz操作 效率高 0.8 V +/- 1%參考電壓 準確的系統調節 緩沖外部+1.25 V參考 附加調節1 mA輸出以供額外使用 電流限制和短路保護 系統級保護 PowerGood輸出引腳 電源排序功能 啟用/禁用引腳 電源排序功能 輸入和輸出電壓保護 增強的系統級保護 外部同步 能夠同步到更高頻率或180°異相 應用...
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NCP3012 同步PWM控制器
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