ADI打造新型传感器模拟前端 让健康监测更精准

数字医疗凭借半导体、云计算、IoT和5G等技术的不断突破，得到了迅猛发展，生命体征监测(VSM)功能也越来越多地内置于手机以及智能可穿戴设备中，让消费者可对自身各种生命体征和健康指标如体温、心率、呼吸、血氧饱和度、血压等等“了如指掌”。

相应地，这对解决方案也提出了更小尺寸、更低功耗以及更高集成度的挑战。在这方面持续精进的亚德诺半导体（ADI），在前一代ADPD6000的基础上创新进阶，推出了四合一VSM传感器模拟前端ADPD7000，实现了新的突破。

优化四大关键指标

相对上一代，ADPD7000可测量光电容积脉搏波(PPG)、心电图(ECG)、身体阻抗分析(BIA)和创新皮肤电反应(GSR)，从而实现血氧、心率、心电、体脂和情绪反应等人体生理特征指标的监测。

功能提升背后是诸多创新的支撑。与上一代ADPD6000对比来看，ADPD7000系列实现了三大提升：一是新增了EDA模拟链路，实现了4合1的模拟信号前端；二是在光学通道方面，可支持多达8个LED，同步采样从双通道变成了4通道；三是将输入阻抗从上一代的3GΩ大幅提升到了20GΩ。

“实现VSM功能，需基于光学和物理电信号，心率、血氧等依靠光学来实现感知，ADPD7000所有的提升都着眼于对应用痛点的解决。”ADI中国产品事业部高级市场应用经理何源指出。

如在进行PPG光学监测时，需更高灵敏度和更高信噪比的信号链路实现准确监测。而ADPD7000通过LED驱动器的增加和同步采样数量的提升，可更有效地应对光学感知中的噪声挑战，实现对不同皮肤不同监测条件下的准确数据捕捉。

如何保证对ECG的精准测度也极具挑战。何源对此表示，ADPD7000通过将输入阻抗提升到上一代7倍达到20GΩ，大幅提升了抗干燥度和动态范围，即便在低温、干皮肤等极端监测环境时准确度也显著加强。

BIA主要针对人体阻抗进行测量，为了克服误差问题，ADI 则在硬件层面采用创新的拓扑结构，使用12位数模DAC以生成正弦波，弥补4线的不足，再通过软件算法优化来消除寄生和非对称的影响，从而使测量结果更加精准。

而GSR是最敏感的情绪反馈之一，何源介绍，这需测量体内的低频阻抗，由于ADPD7000的高动态范围，可自动切换频率和幅度，因而可实现更广的测量范围和更高的精度。

何源进一步提到，ADPD7000作为一个模拟前端，如终端需要显示功能或进行其他处理，一般需要搭配MCU使用，如智能手表需要蓝牙等无线功能，需要再单独配置MCU。

打造系统级全栈式方案

深耕中国本地化数十年的ADI，一直秉承 “In China for China”的核心战略，与中国客户和合作伙伴携手创新和成长。ADI中国产品事业部则更加深入践行这一战略，持续贯彻本地定义研发、供应链本土化、以中国速度为本土客户提供服务的定位。

ADI中国产品事业部的前身是ADI中国研发中心，背靠 ADI 全球技术体系。据悉目前ADI中国事业部在北京、上海、深圳共计有220多位芯片、系统应用研发工程师，并已量产了50种以上芯片。

而ADPD7000可谓是这一战略的具象体现，其不仅是ADI中国产品事业部发布的全新一款生命体征监测模拟信号前端，也充分展现了ADI中国产品事业部强大的本土研发、设计和制造能力。

需要强调的是，除在VSM功能“加成”之外，ADPD7000在低功耗方面亦十分出色。何源分享说，ADI拥有多年的积淀，通过信号链的高信噪比、电源管理芯片的高效能等助力，全面实现了低功耗。

而且，ADPD7000不止是简单的传感器模拟前端，ADI还着力提供丰富的自研算法，从而在心率、血氧等多个指标监测时能够更好地消除噪声、环境等影响，助力提升精确度。

此时，ADI也在积极拓展“生态圈”合作，除致力于提供光学/结构建模、传感器模组以及自研算法库、完备的SDK等，还有众多成熟的方案商、ODM、算法等合作伙伴支持，全方位为客户提供全栈式方案的支持。

何源还介绍，目前已有算法合作伙伴基于ADI的芯片研发出无创测量血压或者情绪压力的方法，适用于众多的应用场景，如智能汽车的DMS摄像头监测等，这也意味着ADPD7000也应用于驾驶疲劳度的提醒。

如今ADI中国产品事业部构建的生态合作体系已覆盖从芯片定义、设计、制造到封测的全链条本土化供应链，并在持续与客户打造“共赢”价值链。“ADI 不仅会在与国内客户交流时分享创新经验，在客户遇到问题时也会进行快速高效响应，以确保产品从设计到量产的迅速落地，有效缩短开发周期。”何源最后表示。