Nella maggior parte dei casi in ambito medicale, ciascuna misurazione viene effettuata da un front end analogico dedicato, col risultato della presenza di diversi chip, ciascuno dei quali dotato di un convertitore analogico-digitale (ADC), un’interfaccia al processore principale e vari alimentatori e tensioni di riferimento che devono essere disaccoppiate. Tutto ciò richiede l’utilizzo di molti componenti ridondanti, facendo sì che il sistema non risulti ottimale dal punto di vista delle dimensioni e della potenza assorbita. In un sistema wearable, nulla è più facile dell’avere a disposizione una catena di segnale principale, alla quale connettere ogni sensore.
Sistemi multi-parametro
I sistemi multi-parametro combinano generalmente due o più misure, come ad esempio i monitor per la misurazione del ritmo cardiaco combinati a sensori di movimento per rilevare l'attività, oppure la variabilità delle pulsazioni con misure d'impedenza per applicazioni quali monitoraggio dello stress o analisi durante il sonno. Tutto ciò richiede spesso la presenza di diversi chip nel sistema, che possono risultare ridondanti, facendo sì che non risulti ottimale dal punto di vista delle dimensioni e della potenza assorbita.
Misurazione di qualsiasi segnale di ingresso al sensore
La nuova famiglia di front end biomedicali ADPD4000 di Analog Devices colma le lacune in questo ambito. Il front end è stato progettato attorno a due canali di ricezione identici, in grado di essere campionati simultaneamente. Ciascun canale presenta un’architettura differenziale, rendendo possibile la misurazione di qualsiasi segnale di ingresso al sensore, sia in modalità single-ended sia differenziale. Lo stadio di ingresso è un amplificatore a transimpedenza, a guadagno programmabile, seguito da un filtro passa-banda e da uno stadio di integrazione, in grado di integrare 7,5 pC per campione. L’ADC è un convertitore ad approssimazioni successive (SAR) a 14-bit, con una frequenza massima di campionamento di 1 MSPS. All'ingresso di ciascuna catena di segnale si trova un multiplexer a 8-canali che conferisce al front end analogico la flessibilità necessaria per veicolare tutti i segnali provenienti dai diversi sensori.
Famiglia ADPD4000
Con l'introduzione della famiglia ADPD4000 molte delle sfide che i progettisti devono affrontare, lavorando su dispositivi wearable, protesi o sistemi di infusione per farmaci, sono state risolte.
