【应用】汇顶科技健康监测芯片用于智能手环，支持心率、心率变异性和血氧饱和度监测功能，PPG功耗100μA

时间： 2023-02-09 来源：世强

技术问答

智能手机的快速发展和普及带动着智能手环也随之消费增加。智能手环能实时上报与分析人的一些健康数据，发送到手机，方便人民更好的关注自身的健康状态。近期遇到客户的一个智能手环产品，需找一个心率，血氧方面的测试芯片。要求，功耗小，环境光抑制好，推荐汇顶科技的GH3020芯片，特此介绍一下其应用。

GH3020芯片应用智能手环的部分应用电路框图：

从框图可以看出发光二极管和光电二极管来测量血氧浓度的。PPG HRM发光二极管电路与Pulse oximetry发光二极管电路发出的光被血液吸收，光电二极管接收到的光强度与血氧浓度存在一定关系。通过测量光电二极管接收到的光强度，GH3020就可以计算心率及血氧数据，通无线SOC显示或发送后台手机提示。

GH3020的一些参数特性：

1：2个8-bit LED Driver，每个可以支持4个LED，每个最大驱动电流200Ma，驱动能力强。

2：4个独立同步采样AFE，采样数据稳定，抗干扰性强。

3：最大支持400pF PD结电容。

4：PPG动态范围可达110Db,幅度更广。

5：800×4 bytes FIFO，缓存容量较大。

6：最大可配置256μA BGC（环境光消除），对于待测光线的干扰，提高测量精度的特点。

7：AC环境光抑制能力（50Hz）60dB，DC环境光抑制能力80dB，光抗干扰性强。

8：PPG典型功耗100μA @4通道，100Hz，一阶BGR（环境光抑制），功耗低，效果较好。

9：集成自动佩戴检测/自动调光，检测效果更好。

10：最高支持12MHz SPI/1MHz IIC通信，通信速率快。

11：工作温度范围-30~85℃，满足消费类产品应用环境。

12：WLCSP封装，2.605×2.905×0.468（mm），0.4mm pitch，42 balls。

设计时注意事项

1：AVDD供电要求纹波小，白噪声<100mVpp @0~1MHz带宽。

2：VLED电源LED电流需大于400mA的驱动能力。

3：AFE提供足够的资源可以支持不同类型的光学设计，具体的尺寸和布局以最终的光学设计为准。

4：贴片温度不超过260℃。

综上所示：GH3020参数上有功耗低，光抗干扰性强，性能稳定在智能手环产品中测试功能正常。在方案开发应用中，世强可以提供及时的技术服务，在货源上能给于稳定供货支持。

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