便携式医疗电子装置的设计考虑

1、便携式医疗电子装置的设计考虑 随着糖尿病和心脏病等严峻疾病的发病率激增，陪同而来的是对精确的便携式家用患者监测系统的需求，这包括胆固醇、血液状况、血压监测、以及其它便携式医疗器件。而且，更重要的是装置的用法者能够跟进个人测试的结果。移动电话业界的技术长进，创建了相当统一的标准和形状尺寸，令产品对消费者的可用性及易用性大大提高。对于患者监测设备，达到这种阶段的简化过程需要考虑无数状况。本文将借助 (ic) 在移动电话行业中取得的胜利，一一列举这些考虑因素，而更重要的是介绍能协助此简化过程的最新型 ic 器件。 按照移动电话的演进方式，有多项显然趋势是全部便携式装置都应当考虑的。以下将要研究的内容

2、包括：i/o标准、端口的优点、esd庇护的耐久性、以及用法模拟开关来提高医疗装置中 和 asic 的功能性。随着 asic 和 fpga 越来越普及，用法它们作为装置的核心似乎是自然不过的打算。这种打算的初始成本优势是可以很简单计算出的，但重要的是还得考虑集成为一体扮装置所需要的各种器件。便携式设计的核心工作经常为2.5v或者更低，在脱离电池工作时这一点十分实用，可以利用一种升压功率管理器件以最小的电压差维持效率。但是，能在 asic 中实现这种低核心电压以及丰盛门数的技术也不是没有缺点的，相反这些器件很简单受到高电压峰值 (即便值很小) 的影响，这些峰值被称作静电放电 (esd)。假如在数据

3、手册中均列出了技术规范，asic 的 esd 额定值约为 2kv hbm (人体模型)。对于便携式医疗装置中的内部接口，这不成为问题，但是esd会导致任何与外部相连的硅器件失效。对于这样的情形，模拟开关是非常抱负的挑选。从视频到数据 i/o 端口、乃至音频耳机等衔接器接口，都是模拟开关所适合的应用。是开关市场中的领导者，这些开关能够轻易地支持 8kv hbm 庇护，甚至超过 10kv;带宽从几千赫至最新式视频开关系列的超过 1ghz 的传输率。它们不仅可以庇护 asic，还可以在临近芯片级的封装中增添功能。它们的功能用语也就是标准开关的用语，即 spst 相应于单极单掷开关;spdt 则为双掷

4、。单个封装中的开关数量可以是14个，支持单端和差分接口。增强模拟开关能够带来变幻多样的asic。例如，假如某个医疗装置中有两个自立的 (如某个糖尿病检测器中的两个血液分析传感器，一个作为备份;另一个作为精确测量)，可用法一个 spdt 开关在 asic 和每个传感器之间举行切换。耳机端口可用法专用开关，用来在两个声音发生器之间举行切换，或者提供下冲庇护，以避开在将耳机插入插孔时听到轻微的爆破声。全部便携式装置的一个重要特点就是添加存储的能力。存储卡的标准众多，几种最频繁的标准是 sd、 microsd 以及 xd。为了避开使设计局限于用法一种存储卡，用法模拟开关便能够实现添加两个以上的存储卡插

5、槽。由于每次只能拜访一个存储卡，所以不需要用法动态集线器型开关。sd卡进展到能够将应用程序集成进实际的存储卡中。应用程序包括“”、wi-fi、指纹扫描器和等，这种进展还在继续。在便携式设计中增强sd卡功能，将可以随着这些插卡得到进展时获得好处。如前所述，如果需要对各种视频信号源举行混合，也可以用法模拟开关。对于便携式医疗装置，这并不是频繁的要求，但是在其它全部类型的便携式装置上，视频输出衔接器已经愈来愈普遍。移动电话已经开头增强这类功能，主要用于扫瞄附带相机拍摄的照片。那么为什么要在医疗装置上设置视频输出端口?由于复合视频输出能够让用者完整地回顾全部记录、或者用于以全尺寸回放视频。图形处理经常

6、是 asic 供给商提供的一种选项，但是还需要一个视频驱动器的驱动电缆。飞兆半导体的最新型 fms6501 是一款超小型的集成式视频和线路驱动器，同时可提供 esd 庇护。不管是否存在视频端口，这种器件都必需具有输入和输出外部数据的办法。假如这个端口也是电池充电的主要端口就越发抱负。获广泛采纳的 i/o 端口的通用串行 (usb) 标准正巧能做到这点，而且已经几乎取代了以前的串行衔接。随着 usb 技术变得日趋成熟，usb 将拥有更多的选项。usb otg (on the go) 不需要用法 pc 来建立通信衔接，就可以将医疗装置挺直与打印机相连。此外，无线 usb带来了更多的方便。在这种状况

7、下，主要的打算是将 usb 与 asic 集成还是用法自立的 phy 级收发器。用法分立式收发器方式的优点类似于上述用法模拟开关的优点。它们省掉了 asic 用于复杂 i/o 的接脚，并为昂贵的核心器件提供 esd 缓冲。飞兆半导体的 usb 收发器的esd 庇护达到 15kv，为业界的最高水平。pc 中的 usb 端口亦可通过 vbus 接脚来提供500ma 下5v的电源。该电源可用来以同步方式为装置提供能量，甚至可以用来为电池充电。请参照 usb 标准来保证与电源技术规范兼容，有可能需要在端口上同时设置一个限流装置，例如飞兆半导体的 intellimax(r) 器件。医疗消费品追求的是易用、耐用和精确。便携技术的潜能已经显现，并在当今移动电话业中得到验证，希翼只需维持尽可能少的便携器件。医疗界必需走类似的进展道路