单导联心率监护前端
AD8232
产品特性
全集成式单导联ECG前端
½电源电流：170
µA(典型值)
共模抑制比：80
dB(DC至60 Hz)
两个或三个电极配½
高信号增益(G
= 100)，带DC阻塞½力
2极点可调高通滤波器
接受高达±300
mV的半电池电½
快速恢复功½减少了滤波器的建立时间
无½用约束运算放大器
3极点可调½通滤波器，带可调增益
导联脱½检测：交流或直流选择
集成右腿驱动(RLD)放大器
单电源供电：2.0
V至3.5 V
集成基准电压缓冲器产生虚拟地
½到½输出
内部RFI滤波器
8 kV HBM ESD额定值
关断引脚
20引脚4 mm4 mm LFCSP封装
20
功½框图
19
18
17
16
HPSENSE
HPDRIVE
1
IAOUT
S1 10kΩ
REFIN
+V
S
GND
FR
15
A3
+IN
2
–IN
3
IA
AC/DC
14
150kΩ
4
AD8232
SDN
13
RLDFB
5
LOD+
C1
12
LEADS-OFF
DETECTION
LOD–
11
C2
A2
RLD
S2
10kΩ
SW
6
A1
OPAMP+
7
REFOUT
8
OPAMP–
9
OUT
10
图1.
应用
健身及运动心率监护仪
便携式ECG
远程健康监护
游戏外围设备
生物电信号采集
为了提高系统线路频率和其他不良干扰的共模抑制性½，
概述
AD8232是一款用于ECG及其他生物电测量应用的集成信号
调理模块。该器件设计用于在具有运动或远程电极放½产
生的噪声的情况下提取、放大及过滤微弱的生物电信号。
该设计½得超½功耗模数½换器(ADC)或嵌入式微控制器
½够½松地采集输出信号。
AD8232采用双极点高通滤波器来消除运动伪像和电极半电
池电½。该滤波器与仪表放大器结构紧密耦合，可实现单
级高增益及高通滤波，从而节约了空间和成本。
AD8232采用一个无½用约束运算放大器来创建一个三极点
½通滤波器，消除了额外的噪声。用户可以通过选择所有
滤波器的截止频率来满足不同类型应用的需要。
Rev. A
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AD8232内½一个放大器，用于右腿驱动(RLD)等受驱导联
应用。
AD8232包含一项快速恢复功½，可以减少高通滤波器原本
较长的建立长尾现象。如果放大器½电压发生信号突变(如
导联脱离情况)，AD8232将自动调节为更高的滤波器截止
状态。该功½让AD8232可以实现快速恢复，因而在导联连
接至测量对象的电极之后½够½快取得有效的测量值。
AD8232采用4
mm × 4 mm、20引脚LFCSP封装。额定温度
范围为0°C至70°C，½在
−40℃至+85℃的范围内工½。
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的最新英文版数据手册。
10866-001
AD8232
目½
产品特性
...........................................................................................1
应用
....................................................................................................1
功½框图
...........................................................................................1
概述
....................................................................................................1
修订历史
...........................................................................................2
技术规格
...........................................................................................3
绝对最大额定值
..............................................................................5
ESD警告.......................................................................................5
引脚配½和功½描述
.....................................................................6
典型性½参数...................................................................................7
仪表放大器性½曲线................................................................7
运算放大器性½曲线.............................................................
10
右腿驱动(RLD)放大器性½曲线.........................................
13
基准电压缓冲器性½曲线
.................................................... 14
系统性½曲线
.......................................................................... 15
工½原理
........................................................................................ 16
架构概览...................................................................................
16
仪表放大器
.............................................................................. 16
运算放大器
.............................................................................. 16
右腿驱动放大器......................................................................
17
基准电压缓冲器......................................................................
17
快速恢复电路
.......................................................................... 17
导联脱½检测
.......................................................................... 18
待机操½...................................................................................
19
输入保护...................................................................................
19
射频干扰(RFI)
........................................................................ 20
电源调整与旁路......................................................................
20
折合到输入端的失调.............................................................
20
布局建议...................................................................................
20
应用信息
........................................................................................ 21
消除电极失调
.......................................................................... 21
高通滤波...................................................................................
21
½通滤波和增益......................................................................
23
驱动模数½换器......................................................................
23
驱动电极...................................................................................
23
应用电路
........................................................................................ 24
心脏附近心率测量
................................................................. 24
运动应用： 在双手处测量心率
.......................................... 24
心脏监护仪配½......................................................................
25
带运动伪像消除功½的便携式心脏监护仪
..................... 25
封装和订购信息
........................................................................... 27
外½尺寸...................................................................................
27
订购指南...................................................................................
27
修订历史
2013年2月—修订版0至修订版A
更改表1..............................................................................................4
更改表2..............................................................................................6
更改图17............................................................................................9
更改图22和图25............................................................................
11
更改图34和图36............................................................................
14
更改图45、“架构概览”部分和“仪表放大器”部分................
17
更改“右腿驱动放大器”部分、“基准电压缓冲器”部分、“快
速恢复电路”部分和图48；增加图46，重新排序
................ 18
更改图49.........................................................................................
19
更改“交流导联脱½”部分和“待机操½”部分
........................ 20
更改“折合到输入端的失调”部分
............................................. 21
更改图53和“高通滤波”部分
...................................................... 22
更改“其它高通滤波选项”部分；增加表4
.............................. 23
更改“½通滤波和增益”部分；增加“驱动模数½换器”部分
和图61.............................................................................................
24
更改图62、图64和“心脏附近心率测量”部分........................
25
更改“应用练习：在双手处测量心率”和图66........................
26
更改图68.........................................................................................
27
2012年8月—修订版0：初始版
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AD8232
技术规格
除非另有说明，V
S
= 3 V，V
REF
= 1.5 V，V
CM
= 1.5 V，T
A
= 25°C，FR=½电平，SDN=高电平，AC/DC =½电平。
表1.
参数
仪表放大器
共模抑制比
(DC至60 Hz)
电源抑制比
失调电压(RTI)
仪表放大器输入
隔直输入
1
平均失调漂移
仪表放大器输入
隔直输入
1
输入偏½电流
输入失调电流
输入阻抗
差分
共模
输入电压噪声(RTI)
频谱噪声密度
峰峰值电压噪声
输入电压范围
直流差分输入范围
输出
输出摆幅
短路电流
增益
增益误差
平均增益漂移
带½
RFI滤波器截止频率(每个输入端)
运算放大器(A1)
失调电压
平均温度系数(TC)
输入偏½电流
输入失调电流
输入电压范围
共模抑制比
电源抑制比
大信号电压增益
输出电压范围
短路电流限值
增益带½积
压摆率
电压噪声密度(RTI)
峰峰值电压噪声(RTI)
符号
共模抑制比(CMRR)
测试条件/注释
V
CM
= 0.35 V至2.85 V，V
DIFF
= 0 V
V
CM
= 0.35 V至2.85 V，V
DIFF
= ±0.3 V
V
S
= 2.0 V至3.5 V
最小值
80
典型值
86
80
90
3
5
10
0.05
50
1
25
1
10||7.5
5||15
f = 1 kHz
f = 0.1 Hz至10 Hz
f = 0.5 Hz至40 Hz
T
A
= 0°C至70°C
100
12
14
0.2
−300
0.1
6.3
100
0.4
1
12
2
1
1
5
100
1
100
1
0.1
100
100
110
0.1
12
100
0.02
60
6
8
+V
S
− 0.1
+V
S
+300
+V
S
− 0.1
8
50
最大值
单½
dB
dB
dB
mV
µV
µV/°C
µV/°C
pA
nA
pA
nA
GΩ||pF
GΩ||pF
nV/√Hz
µV p-p
µV p-p
V
mV
V
mA
V/V
%
%
ppm/°C
kHz
MHz
mV
µV/°C
pA
nA
pA
nA
V
dB
dB
dB
V
mA
kHz
V/µs
nV/√Hz
µV p-p
µV p-p
电源抑制比(PSRR)
V
OS
76
I
B
I
OS
T
A
= 0°C至70°C
T
A
= 0°C至70°C
200
100
V
DIFF
R
L
= 50 kΩ
I
OUT
A
V
V
DIFF
= 0 V
V
DIFF
= −300 mV至+300 mV
T
A
= 0°C至70°C
3.5
BW
V
OS
I
B
I
OS
T
A
= 0°C至70°C
T
A
= 0°C至70°C
T
A
= 0°C至70°C
共模抑制比(CMRR)
电源抑制比(PSRR)
A
VO
I
OUT
GBP
SR
e
n
e
n p-p
V
CM
= 0.5 V至2.5 V
5
+V
S
− 0.1
R
L
= 50 kΩ
f = 1 kHz
f = 0.1 Hz至10 Hz
f = 0.5 Hz至40 Hz
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AD8232
参数
右腿驱动放大器(A2)
输出摆幅
短路电流
积分器输入电阻
增益带½积
基准电压缓冲器(A3)
失调误差
输入偏½电流
短路电流限值
电压范围
直流导联脱½比较器
阈值电压
迟滞
传播延迟
交流导联脱½检测器
方波频率
方波幅度
阻抗阈值
检测延迟
快速恢复电路
开关
导通电阻
关断泄漏
窗口比较器
阈值电压
传播延迟
开关时序特性
反馈恢复开关导通时间
滤波器恢复开关导通时间
快速恢复电路复½时间
逻辑接口
输入特性
输入电压(AC/DC和FR)
½
高
输入电压(SDN)
½
高
输出特性
输出电压
½
高
系统规格
静态电源电流
关断电流
T
A
= 0°C至70°C
电源电压范围
额定温度范围
工½温度范围
1
符号
测试条件/注释
R
L
= 50 kΩ
最小值
0.1
120
典型值
最大值
+V
S
− 0.1
单½
V
mA
kΩ
kHz
mV
pA
mA
V
V
mV
µs
I
OUT
GDP
V
OS
I
B
I
OUT
R
L
> 50 kΩ
11
150
100
1
100
12
180
R
L
= 50 kΩ
0.1
+V
S
− 0.5
60
0.5
+V
S
− 0.7
F
AC
I
AC
+IN和−IN之间
50
10
100
200
20
110
175
kHz
nA p-p
MΩ
S1和S2
R
ON
8
10
100
50
2
110
55
2
12
kΩ
pA
mV
µs
ms
ms
µs
任一供电½
t
SW1
t
SW2
t
RST
V
IL
V
IH
V
IL
V
IH
LOD+和LOD−引脚
V
OL
V
OH
1.24
1.35
2.1
0.5
V
V
V
V
0.05
2.95
170
210
40
100
2.0
0
−40
230
500
3.5
70
+85
V
V
µA
µA
nA
nA
V
°C
°C
T
A
= 0°C至70°C
折合到仪表放大器输入端的失调。更多信息参见“折合到输入端的失调”部分。
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AD8232
绝对最大额定值
表2.
参数
电源电压
输出短路电流持续时间
最大电压(任意引脚
1
)
最小电压(任意引脚
1
)
存储温度范围
工½温度范围
最高结温
θ
JA
热阻
2
θ
JC
热阻
ESD额定值
人½模型(HBM)
充电器件模型(FICDM)
机器模型(MM)
1
注意，超出上述绝对最大额定值可½会导致器件永久性损
额定值
3.6 V
不定
+V
S
+ 0.3 V
−0.3 V
−65°C至+125°C
−40°C至+85°C
140°C
48°C/W
4.4°C/W
8 kV
1.25 kV
200 V
坏。这只是额定最值，并不½以这些条件或者在任½其它
超出本技术规范操½章节中所示规格的条件下，推断器件
½否正常工½。长期在绝对最大额定值条件下工½会½响
器件的可靠性。
ESD警告
ESD(静电放电)敏感器件。
带电器件和电路板可½会在没有察觉的情况下放电。
½管本产品具有专利或专有保护电路，½在遇到高½
量ESD时，器件可½会损坏。因此，应½采取适½的
ESD防范措½，以避免器件性½下降或功½丧失。
此电平或最大额定电源电压(以较小者为准)表示任意引脚的电压上限。若
要求输入电压超过额定最小或最大电压，应与输入端串联地放½电阻以将
电流限制在5
mA以下。
2
θ
JA
针对空气中的4层JEDEC电路板上的器件而规定。
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京公网安备 11010802033920号
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