Coping with Motion Artifacts by Analog Front-End

The  development  of  portable  ECG  technology  has  found  growing  markets,  from  wearableECG  sensors  to  ambulatory  ECG  recorders,  encountering  challenges  of  moderately  complex  totightly  regulated  devices.  This  study  investigated  how  a  typical  0.5–40  Hz  bandwidth  ECG  isaffected  by  motion  artifact  when  using  analog  front-end  (AFE)  integrated  circuits  such  as  theAD823X  family.  It  is  known  that  the  typical  amplitude  resolution  of  current  mobile  health  ECGdevices  is  10–12  bits,  and  sometimes  16-bits,  which  is  enough  for  monitoring  but  might  beinsufficient  to  identify  the  small  potential  amplitudes  useful  in  diagnoses.  The  interest  now  is  onthe  interplay  of  how  a  digital  resolution  choice  and  variable  gain  can  cope  with  motion  artifactsinherent  in  mobile  health  devices.  With  our  methodology  for  a  rapid  prototyping  of  an  ECG  device,and  using  the  AFE  AD8232  and  Bluetooth  communication,  a  specific  cardiac  monitor  ECGconfiguration  was  evaluated  under  two  microcontroller  systems  of  different  resolution:  a  genericArduino  Nano  board  which  featured  a  10-bit  analog-to-digital  converter  (ADC)  and  the  24-bit  ADCof  Silicon  Labs  C8051F350  board.  The  ECG  cardiac  monitor  setup,  recommended  by  Analog  Devices,featuring  two  gain  values  under  these  two  different  microcontroller  systems,  was  explored  as  to  itsability  to  solve  motion  artifact  problems.