根據(jù)Yole Development 2020年報(bào)告，醫(yī)療健康可穿戴產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模從2019年的3.47億件，將持續(xù)增長(zhǎng)到2025年達(dá)到7.54億件，這個(gè)增長(zhǎng)主要的驅(qū)動(dòng)在醫(yī)療類穿戴市場(chǎng)和消費(fèi)類穿戴市場(chǎng)。而這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力都有共同的潛在需求發(fā)展方向，一是對(duì)于監(jiān)測(cè)等級(jí)的要求提高，二是生命體征監(jiān)測(cè)項(xiàng)目數(shù)量提高，三是追求可穿戴設(shè)備的輕便性保證長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)舒適性，四是一直不變的對(duì)于續(xù)航的追求。這些共同的需求驅(qū)動(dòng)反映到半導(dǎo)體器件上，就需要其提供更高的集成度、臨床級(jí)別的檢測(cè)精度和更好的能效表現(xiàn)。美信（現(xiàn)已并入ADI）近日通過在模擬前端AFE上和PMIC上的突破，可以為客戶提供更“小”的可穿戴醫(yī)療解決方案。
MAX86178：3個(gè)完整測(cè)量系統(tǒng)、4項(xiàng)生命體征測(cè)量
據(jù)Maxim Integrated （現(xiàn)已并入Analog Devices）工業(yè)與醫(yī)療健康事業(yè)部醫(yī)療健康產(chǎn)品線總經(jīng)理Andrew Baker分享，全新推出的模擬前端AFE芯片MAX86178，單芯片集成了三重完整的測(cè)量系統(tǒng)，包括光學(xué)心電及生物阻抗；可以實(shí)現(xiàn)四種關(guān)鍵生命體征的測(cè)量，一是心電圖也稱ECG或EKG，二是心率即心電測(cè)量法或光學(xué)PPG測(cè)量法的心率測(cè)量，三是通過生物阻抗測(cè)量的呼吸率，四是血氧飽和度。其中ECG部分可以做到臨床等級(jí)，滿足IEC60601-2-47移動(dòng)式ECG監(jiān)測(cè)的醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)，PPG同樣可以做到臨床等級(jí)的血氧檢測(cè)，性能可以高達(dá)113dB信噪比。生物阻抗監(jiān)測(cè)部分提供了靈活的測(cè)量通道設(shè)計(jì)，支持ICG、BIA/BIS、GSR/EDA監(jiān)測(cè)。
Maxim之前發(fā)布的MAX86176是PPG和ECG二合一的模擬前端，而此次最新發(fā)布的MAX86178的最大亮點(diǎn)在于增加了生物阻抗測(cè)量功能，提高了器件集成度。此外，PPG和ECG的也有一定的改進(jìn)：ECG更適合于干電極的應(yīng)用，PPG在信噪比也有一定提升。據(jù)Andrew Baker分享，MAX86178相比于傳統(tǒng) 的分立方案，整個(gè)可穿戴設(shè)備尺寸可以做到更小，而且采集信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)和光學(xué)PPG和ECG系統(tǒng)的時(shí)鐘完全同步。
MAX77659：創(chuàng)新的單電感多輸出（SIMO）技術(shù)
可穿戴設(shè)備的體積較少，因此可以部署的電池容量有限。如何盡可能地提高電源的能效是終端設(shè)計(jì)者非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì)考量。在可穿戴醫(yī)療設(shè)備上，對(duì)于電源的EMI等能力要求則更高。電源部分的高度集成化，同樣也直接影響到可穿戴設(shè)備的整體外形尺寸。針對(duì)可穿戴設(shè)備的電源需求，Maxim推出了全新的采用單電感多輸出（SIMO）技術(shù)的PMIC——MAX77659。
據(jù)Maxim Integrated （現(xiàn)已并入Analog Devices）電池電源方案事業(yè)部執(zhí)行總監(jiān)Karthi Gopalan分享，電感通常是電源解決方案中最大的外部被動(dòng)元件，MAX77659的創(chuàng)新點(diǎn)在于集成了一個(gè)開關(guān)模式的Buck Boost充電器和三個(gè)獨(dú)立可編程的Buck Boost穩(wěn)壓器都共用一個(gè)電感，相比傳統(tǒng)方案的四個(gè)外部電感，這最大程度的縮減了解決方案的總尺寸，這些穩(wěn)壓器通過90%的重載效率大大延長(zhǎng)了電池壽命。
另一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)在于MAX77659提供了內(nèi)部自動(dòng)余量控制，通過最大限度的降低壓降來減少功率損耗以及控制熱量，提高充電效率。通常可穿戴設(shè)備為了防水防塵所以密封度很高，不利于熱量向外擴(kuò)散。而溫度升高會(huì)出發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的安全充電保護(hù) ，導(dǎo)致充電效率大幅度下降。 MAX77659的自主的余量跟蹤功能，能夠在同樣的工作條件下，使快速充電產(chǎn)生的熱量顯著降低。通過與傳統(tǒng)方案的對(duì)比，MAX77659可以將充電速度提高4倍。
SIMO系列產(chǎn)品最早開始于2018年發(fā)布的MAX77650，此次全新推出的MAX77659除了利用自動(dòng)余量控制在DC/DC 轉(zhuǎn)換器效率和電池充電算法上做出了相當(dāng)大的提升。最終做到的表現(xiàn)是：相對(duì)于傳統(tǒng)的采用分立元件的方案，將BOM減少60%、充電速度提高4 倍、方案總尺寸減小50%。
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ADI此次推出的全新BioSensor AFE和PMIC，在集成度上實(shí)現(xiàn)了新的突破，可以大幅減少系統(tǒng)解決方案尺寸，提供臨床級(jí)檢測(cè)效果并提高電池續(xù)航和充放電效率。另外我們也可以期望，在Maxim并入ADI之后，可以為客戶提供更多系統(tǒng)級(jí)的解決方案。
