超低功耗、高精度、小体积!思瑞浦CGM动态血糖仪应用方案,实现测量精确性和质量可靠性并存
传统的血糖仪简称BGM(Blood Glucose Monitor,指尖血糖监测),需要频繁穿刺手指采血,会带来疼痛感且存在潜在感染风险,同时,BGM还存在血糖监测盲区和夜间无法有效监测血糖的问题。对于测量频率不高的二型糖尿病患者,上述问题尚能勉强接受,但对于一型糖尿病患者而言,则带来较大困扰。
为解决上述困扰,新型动态血糖仪CGM(Continuous Glucose Monitoring System,持续血糖监测系统)应运而生。CGM血糖仪在体验上很大程度解决了BGM血糖仪的两个问题,它通过皮下植入传感器的方式,小巧舒适,可以连续7~14天监测血糖变动水平,常见产品形态如下图。
应用于CGM动态血糖仪的思瑞浦产品
血糖测定的原理是通过提取血液中的葡萄糖,与试纸中的葡萄糖氧化酶反应产生的电流来测量血糖,产品多由单节纽扣电池供电,需要持续工作至少两周,所以对内置芯片的低功耗要求很高。
CGM动态血糖仪的芯片方案分为集成AFE和分立两种,分立方案需要一颗运放,用于I/V转换放大和施加激励电源(让酶化反应后的电子流动产生电流),酶化反应电流大小一般在几纳安到几十纳安左右,所以需要运放具有较低的偏置电流Ibias,后面搭配MΩ级别的I/V转换电阻。考虑到电池的寿命,对功耗的要求非常高,另外受限于产品的小体积,封装越小越好,根据不同电极方案的需求运放一般需要2~4通道。
根据不同的可识别分辨率要求,分别推荐思瑞浦的超低功耗芯片TPA5512和TP2112,二者均支持轨到轨的输入和输出。TPA5512的功耗仅有650nA,失调电压低至30μV max,温漂系数更是达到0.025μV/℃,偏置电流Ibias也只有20pA,这一系列参数非常适合高精度的CGM应用。供电范围最低支持1.7V,可以满足1.8V电池直接供电的需求。值得一提的是,TPA5512还支持多种封装形式(SOIC-8、MSOP-8和DFNX2-8),其中DFN小封装非常适合对体积有要求的应用场景。如果对Vos的要求不高(比如通过软件校准),也可以考虑TP2112,功耗仅有500nA,Ibias更是低至1pA,封装包括SOIC-8和MSOP-8,具有非常高的性价比。
TPA5512主要参数
· 供电范围:1.7V~3.6V
· 通道数量:2-ch
· 静态功耗:650nA typical
· 失调电压Vos:30μV max
· Vos温漂:0.025μV/℃
· 偏置电流Ibias:20pA typical
· 带宽 & 压摆率:9kHz&3mV/μs
· 噪声指标:354nV/√Hz@100Hz
· 封装形式:SOIC-8、MSOP-8、DFN2X2-8
TP211x主要参数
· 供电范围:1.8V~5.5V
· 静态功耗:500nA typical
· 失调电压Vos:1.5mV max
· Vos温漂:0.4μV/℃
· 偏置电流Ibias:1pA typical
· 带宽 & 压摆率:10kHz& 6mV/μs
· 封装形式:SOIC-8、MSOP-8
随着电池在使用过程中不断的消耗电量,输出的电压会变得越来越低,这时候就需要一颗升压(Boost)芯片来实现稳定的电压输出并延长电池的使用时间;另外市面上还推出了低至1.5V的电池,更需要Boost抬高电压以供MCU使用。
思瑞浦超低功耗Boost芯片TPQ05100是一颗适用于低压系统的同步型升压转换器,输入电压0.9V~5.5V,可支持更低的输入电压,输出电压2.5V~5.5V可调,特有的小封装QFN2X2-6和WLCSP(0.8mmX1.2mm)非常适合对体积有要求的应用。
由于CGM在绝大多数时间都处于休眠状态,只有在固定频率的瞬间开启工作,这也意味着电池供电的负载是PWM脉冲形式而不是常开型,参考如下示意图:
可以看到在几乎超过99%时间芯片都处于休眠状态(静态电流越低,电池使用寿命越长),这时负载仅有μA级,对供电芯片的静态电流要求很高,随后在不到1%的时间负载瞬间冲到mA级。不过这个高电流脉冲往往会伴随着更高的浪涌电流尖峰,这对电池容量和寿命都有很大影响,TPQ05100内部有输入电流限制回路,可有效减小脉冲期间的浪涌电流,提高电池的寿命。 虽然脉冲时间只有ms级,这其中也包含脉冲的建立时间和采样时间,如果可以缩短建立时间,相当于减小了整个脉冲的持续时间,也会大大提高电池的使用寿命,TPQ05100具有非常快速的瞬态响应,可以有效缩短脉冲建立时间,从而实现更快的采样,更低的电流消耗。
TPQ05100主要参数
· 供电范围:0.9V~5.5V
· 输出范围:2.5V~5.5V(可提供固定输出电压版本)
· 输出电流:600mA max
· 静态电流:260nA typical
· 封装类型:WLCSP-6、DFN2X2-6
电池的电压输出波动会比较大,如果电池直接给运放供电,会对运放的输出精度造成影响,推荐使用思瑞浦超低功耗LDO——TPL710。该款低压LDO具有非常低的静态电流,当负载动态变化时能够做到快速响应,外围稳定仅需2.2μF的陶瓷电容,支持限流和过热保护,可极大提高产品可靠性,支持EN控制,可以输出1.0V~3.6V之间的固定电压,有多种封装可以选择,包括SOT23-3、SOT23-5,还有适合小体积需求的DFN1X1-4封装。
TPL710Fxx主要参数
· 供电范围:2.4V~6.0V
· 输出电流:200mA max
· 输出精度:1% typical
· 静态电流:1.4μA typical
· Dropout Voltage:170mV@200mA
· PSRR:54dB@1kHz
由于糖尿病患者数量的逐年增加,佩戴舒适且可以持续监控血糖水平的CGM也越来越受到欢迎,其独特的医疗属性,要求测量精确性和质量可靠性缺一不可。思瑞浦在信号链和电源领域深耕多年,产品性能领先,质量管控严格,拥有完善的交付体系,与国内医疗健康领域重要客户均有合作,是您值得信赖的合作伙伴!
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由出山转载自思瑞浦官方公众号,原文标题为:超低功耗、高精度、小体积!思瑞浦CGM动态血糖仪应用方案,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【应用】思瑞浦车规级双通道高精度运放TPA1882Q用于BMS电流检测,最大失调电压50uV
本文介绍思瑞浦车规级运放TPA1882Q在BMS电流采集中的应用。该运放供电电压范围4.5V至36V,宽输入电压可满足更多应用场景;失调电压50uV,低失调电压可带来更为精确的输出参数;转换速率10V/μs,静态电流仅2mA,非常适合用于BMS电流检测。
【应用】具有超低功率睡眠模式的车规级CAN芯片TPT1145Q系列助力汽车PTC控制器设计,支持局部网络唤醒
3PEAK TPT1145Q系列高速CAN符合ISO11898-2:2016的规范要求,支持高达5Mbps CAN FD,该产品可以通过INH管脚控制外部供电,在睡眠状态下关闭外部LDO或PMIC,整个节点进入最低功耗状态,适用于汽车PTC控制器设计。
【应用】国产电源监控复位芯片TPV706SL1-SR用于Lora网关,功耗典型值低至4μA
Lora网关由于长期待机工作并进行数据的实时收集与信息交换,对其低功耗性能和高可靠性有很高的要求。本文推荐思瑞浦推出的电源监控与复位芯片TPV706SL1-SR,能实现电源电压的监控与复位;超低功耗,仅消耗4μA电流(典型值)。
思瑞浦(3PEAK)运算放大器选型表
思瑞浦(3PEAK)高性能运算放大器,精密运算放大器:失调电压低至5uV,温漂低至0.008uV,支持双电源供电。低噪声运算放大器:噪声系数低至0.1μVpp/Hz,适用于低噪声系统应用。超低功耗运算放大器:功耗低至300nA,轨到轨输出,适用于电池供电产品。超低功耗比较器:功耗低至300nA。负载驱动电流25mA,适用于便携式设备。
产品型号
|
品类
|
Status
|
Rating
|
Package
|
Channel
|
Supply Voltage(Min)
|
Supply Voltage(Max)
|
Iq per channel (Max)(μA)
|
GBW (Typ) (MHz)
|
Slew Rate(Typ)(V/μs)
|
Rail-Rail In
|
Rail-Rail Out
|
Ishort(Typ) (mA)
|
Vos(Max)(mV)
|
Offset Drift(Typ)(μV/°C)
|
Ib(typ)(pA)
|
Vn (Typ) (nV/rtHz)
|
Peak Noise at 0.1 to 10Hz(μVpp)
|
Operating Temperature Range(°C)
|
LM2904A-VR
|
高压运算放大器
|
Production
|
Industrial
|
MSOP-8
|
2
|
3
|
36
|
200
|
0.9
|
0.5
|
No, to V- only
|
Yes
|
30
|
3
|
7
|
60
|
70
|
20
|
-40 to 125
|
选型表 - 思瑞浦 立即选型
【IC】超低静态功耗、更优EMI性能!思瑞浦推出车规级、宽压降压转换器TPP36x07Q,TPP36x09Q
聚焦模拟芯片供应商思瑞浦3PEAK重磅推出两款高效率、高功率密度的车规级降压转换器系列TPP36x07Q、TPP36x09Q,可覆盖1A~6A的输出电流,产品广泛应用于车载娱乐、智能驾驶、汽车显示屏、域控制器和电池供电等系统中。
思瑞浦(3PEAK)线性稳压与基准选型表
低压差、高PSRR,低功耗,低噪,最大输出电流(mA):150~3000,更有DDR端供电专用LDO,具有灌、拉电流能力。
产品型号
|
品类
|
Status
|
Rating
|
Package
|
Maximum Output Current(mA)
|
Iq(mA)
|
PSRR @1KHz (dB)
|
Dropout(mV)
|
Input Voltage(V)
|
Accuracy(max)
|
Noise(μVRMS)
|
TPL503133-S5TR
|
LVLDO
|
Production
|
Industrial
|
SOT23-5
|
300
|
0.055
|
70
|
250
|
1.5~5.5
|
±2%
|
178
|
选型表 - 思瑞浦 立即选型
【经验】思瑞浦车规级高压精密运算放大器TPA1882Q-VR-S设计经验
思瑞浦国产车规级高压精密运算放大器TPA1882Q-VR-S,通过AEC-Q100认证,工温−40到125℃。工作电压范围4.5V至36V,低失调电压50μV、带宽12MHz、转换速率10V/μs,静态电流2mA。
TPA5511/TPA5512 3.3 V、9 kHz、零漂移、毫微功耗运算放大器
描述- 该资料介绍了TPA551x系列纳米级低功耗、零漂移运算放大器。这些器件具有极低的偏置电流(典型值为650 nA)、高精度输入失调电压(±30 μV最大值)和稳定的频率响应(9 kHz带宽),适用于需要低待机功率的高精度传感应用。
型号- TPA5511U-SC5R,TPA5512-DFSR,TPA5511-S5TR,TPA5512-SO1R,TPA5512-TS1R,TPA5512-VS1R,TPA5511U,TPA5511-SC5R,TPA5511-DFPR,TPA551X,TPA5511U-S5TR,TPA5512-DFGR,TPA5512,TPA5511,TPA551X FAMILY
思瑞浦(3PEAK)DC-DC转换器选型表
工业级,应用温度范围-40 to +125℃;宽压降压转换器:输入电压3V~60V,输出电压0.6V~100V;中压降压转换器:输入电压 4.5V~17V,输出电压0.6V~17V;低压降压转换器:输入电压2.8V~6V,输出电压0.8V~17V;升压转换器:输入电压0.9V~80V,输出电压VIN~80V。
产品型号
|
品类
|
Status
|
Rating
|
Package
|
VIN(V)
|
Output(V)
|
Max Output Current(A)
|
Switching Frequency (kHz)
|
TPP60308-ES1R-S
|
宽压降压转换器
|
Production
|
Industrial
|
ESOP8
|
4.5~60
|
0.8~60
|
3.5
|
100-2500
|
选型表 - 思瑞浦 立即选型
思瑞浦汽车芯片哪些类型?
信号链:运放、比较器、ADC/DAC; 接口:CAN、 LIN、SBC、音频总线; 电源管理:PMIC、Buck、Boost、LDO、电压基准、电压监控等。
【选型】国产高速运算放大器TPH2501-CR用于电子烟,转换速率高达180V/μs
电子烟电路部分包括MCU、电源管理、锂电池、气压传感器、雾化器、运算放大器、功率放大管、显示模块等。其中运算放大器功能是将微弱的小信号放大为大信号给到MCU处理,本文给大家介绍一款国产的运放,它就是3PEAK的TPH2501-CR。
3PEAK的电流采样运放量产了吗?有什么优势?
已有样品可提供,详情可联系世强咨询具体情况;TPA132Q包含的用途有高/低边电流采样和电机相电流采样;
【应用】思瑞浦高共模差动放大器TPA9151助力无刷直流电机实现精确电流检测,增益误差最大为0.03%
常见的电机电流检测可采用霍尔电流传感器、电流互感器和采样电阻加运放的方法,而考虑到采用霍尔检测的方案会导致电磁干扰,所以此处使用采样电阻配合运放的方式进行,运算放大器采用的是思瑞浦TPA9151-SO1R进行无刷直流电机的三相检测。
思瑞浦的TPS325M有什么比较特色的外设吗?
思瑞浦的MCU有ADC、比较器、运放、DAC、电容触摸、语音播放和NFC方案支持等;
电子商城
现货市场
服务
可定制电感最大电流100A,尺寸最小7 x 7 x 3.0mm到最大35 x 34 x 15.5 mm,工作频率100KHZ ~ 2MHZ,感值范围:0.15 ~ 100uh;支持大功率电感,扁平线电感,大电流电感,高频电感,汽车电感器,车规电感,一体成型电感等定制。
最小起订量: 5000 提交需求>
可定制变压器支持60W-600W范围,额定电流最高10A,漏感稳定度最小3%;支持开关变压器、电流感测变压器、栅极驱动变压器、LLC谐振变压器、PoE变压器等产品定制。SPQ为5K。
提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论