Minimal Footprint용 통합 ADC 및 증폭기 모듈 개발

Wearable Electronics의 Miniaturization에 대한 드라이브

이 제품은 다양한 종류의 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식 변속기, 전자식, 전자식 변속기, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식, 전자식,

왜 통합 ADC 및 증폭기 모듈 매트

ADC 및 증폭기는 인쇄 회로 기판 (PCB)에 별도로 배치 된 분리 된 구성 요소였습니다. 이 접근법은 상당한 보드 공간을 소비하며, 복잡한 복잡성을 증가시키고 긴 상호 연결에서 잠재적 인 소음 소스를 소개합니다. 단일 모듈로 두 기능을 통합함으로써 디자이너는 더 작은 발자국을 달성 할 수 있으며, 더 나은 소음 면제를 이끌어내는 더 짧은 신호 경로가 감소합니다. 또한 통합 모듈은 종종 일반적인 전력 관리 계획을 공유하고, 효율적인 작업 능력이 낮거나, 지속적인 배터리를 공급하는 데 필요한 전력을 절약 할 수 있습니다.

Wearable Designs를 위한 중요한 이점

보드 공간 절약: 통합은 별도의 증폭기와 ADC 패키지를 위한 필요성을 제거하고, 추가 센서, 배터리 용량, 무선 연결 모듈을 위한 귀중한 부동산을 해방합니다.
Simplified Routing:] 단일 모듈은 신호 분해 및 전자기 간섭의 위험을 낮추는 추적 연결의 수를 감소시킵니다.
Improved Signal Integrity: 앰프 출력과 ADC 입력 사이의 짧은 연결은 외부 소음의 픽업을 최소화하고, 전기 카드뮴 (ECG) 또는 광자문 (PPG) 센서와 같은 약한 센서 신호를 보존합니다.
Enhanced Reliability: Fewer 납땜 관절과 인터커넥트는 잠재적 인 실패점을 감소, 더 강력한 장치에 지도.

컴팩트한 통합 모듈 만들기에 대한 설계 도전

장점은 명확하지만, 착용 가능한 통합 ADC 및 증폭기 모듈을 설계하는 동안 여러 기술 장애물을 선물합니다. 각 도전은 혁신적인 솔루션을 요구하여 모듈은 소비자 및 의료용 착용 가능한의 엄격한 요구 사항을 충족합니다.

소형의 Signal Integrity 유지

ADC의 제어 논리 또는 데이터 인터페이스에서 디지털 전환 소음은 민감한 증폭기 입력으로 결합 할 수 있습니다. 측정을 손상시키는 것은 측정을 방해하는 민감한 증폭기 입력으로 결합 할 수 있습니다. 이 디자이너는 별도의 아날로그 및 디지털 지상 비행기를 사용하여 조심스럽게 바닥 계획을 통해이 촉촉촉하고 실리콘 다이에 가드 링과 고립 트렌치를 고용합니다. 또한, 차별 신호 및 전용 보호 층과 같은 고급 레이아웃 기술이 신호의 순도를 유지합니다.

전자기 간섭 감소 (EMI)

EMI는 RF 전송기 (Bluetooth, Wi-Fi, 셀룰러) 및 다른 고주파 회로에 의해 자주 포위됩니다. 통합 단위 자체는 또한 EMI를 생성할 수 있습니다. 규제 표준 (FCC와 CE와 같은)을 만나고 다른 장치 기능으로 방해를 피하기 위하여는, 엔지니어는 EMI 필터, 디코딩 축전기를 고용하고, 주의적인 임피던스 일치를 주의하십시오. 몇몇 단위는 금속 깡통을 사용하여 붙박이 전자기 보호를 통합하거나 전도성 에폭시 코팅을 지휘합니다.

Sacrificing 성과 없는 최소화 전력 소비

배터리 수명은 착용 할 수있는 주요 판매점입니다. 통합 모듈은 마이크로 앰프 범위에서 종종 작동해야하며 여전히 고해상도 (예 : 16 비트 또는 24 비트) 및 적절한 샘플링 속도를 제공합니다. 이 거래 오프는 고급 CMOS 프로세스, 서브 - 스레드 회로 설계 및 동적 전력 관리 기법을 사용하여 의무화합니다. 많은 현대 ADC는 성공적 인 약을 고용하며 (SAR), 낮은 균형과 우수한 균형의 균형을 제공합니다.

Achieving Sufficient 이익과 해결책

이 모듈은 다양한 센서 유형과 높은 수준의 ADC를 추가하지 않고도 ADC의 범위에 충분한 이익을 얻을 수 있도록 충분한 이익을 제공해야합니다. 이 모듈은 다양한 센서 유형과 높은 오버 샘플링에 적합한 프로그래밍 가능한 증폭기 (PGA)를 포함합니다. ADC는 기존의 ADC를 사용하여 ADC를 사용하여 다양한 센서 유형에 적응할 수 있으며, ADC를 통해 ADC를 사용할 수 있습니다. 또한, ADC는 다양한 센서 유형과 높은 수준의 ADC를 적용 할 수 있습니다.

Emerging Technologies 및 디자인 기술

통합 ADC 및 증폭기 모듈의 혁신의 속도는 차세대 착용성의 요구에 의해 구동 가속입니다. 여러 가지 주요 기술은 미래를 형성하고 있습니다.

초 저전력 SOC 솔루션

ADC 및 앰프뿐만 아니라 마이크로 제어기, 메모리 및 무선 인터페이스가 점점 일반화되고 통합되는 시스템에서 칩 (SoC) 접근법. 이러한 고도의 통합 장치는 극적으로 착용 할 수있는 센서 노드에 대한 구성 요소를 감소시킵니다. 예를 들어, [[FLT :0]]] 아날로그 장치 ADA4692[FLT :1]] 시리즈는 매우 낮은 전력으로 레일을 입력 / 출력하여, 높은 전압을 가진 ADC (FLT : 1) ADC (FLT : 1) ADC)의 사양에 직접 연결하기 위해 적합 [FLT : 2] ADC (FLT : 1) 시리즈와 유사한 장비.[FLT :]

진보된 포장: 팬 밖으로 웨이퍼 수준 및 3D 겹쳐 쌓이는

, 제조업체는 더 풋프 레벨 포장 방법을 채택하고 고급 포장 방법을 채택한다. 팬 아웃 웨이퍼 레벨 포장 (FOWLP)는 외부 와이어 채권이없는 작은 패키지 크기를 허용하며, 패러시틱 유도를 감소시킵니다. 실리콘 다이의 3D 스태킹은 스티콘을 통해 (TSVs)는 증폭기와 ADC의 수직 통합을 가능하게하며 PCB의 전체 영역을 수축합니다. 이 기술은 두께가 중요한 영역으로 중요한 역할을하는 차세대 착용 가능에 중요합니다.

디지털 구경측정 및 자기 시험

이 회로는 온도와 노후화에 고정확도를 유지하기 위하여, 통합된 단위는 점점 온칩 디지털 방식으로 구경측정 회로를 통합했습니다. 이 회로는 가동 도중 상쇄를 측정하고 과실을 주기적으로, 그 후에 개정을 디지털로 적용합니다. 몇몇 단위는 외부 시험 장비 없이 신호 경로의 무결성을 확인할 수 있는 붙박이 각자 테스트 (BIST) 특징을 포함합니다, 실패가 선택권이 아닙니다 의학 착용에 있는 신뢰성을 개량합니다.

멀티센서 Fusion에 대한 MEMS 통합

이 프론트어는 ADC와 증폭기의 통합으로 MEMS 센서와 동일한 기판에 통합됩니다. 예를 들어, 가속도계 또는 기가로스코프는 전용 신호 조절 회로로 공동 포장 할 수 있으며 단일, 작은 패키지에서 완전한 인적 측정 단위 (IMU)를 만드는 데 적합합니다. 이 접근법은 보드 공간을 극적으로 줄이고, 활성 추적, 제스처 인식 및 가을 탐지를 위해 정교한 센서 융합 알고리즘을 가능하게합니다.

Wearable Device의 적용 예제

피트니스 트래커 및 Smartwatches

현대 피트니스 트래커는 심박수와 혈액 산소 모니터링을 위해 PPG 센서에 의존합니다. 포토다이오드 출력은 ADC에 의해 따라 transimpedance 증폭기를 필요로하는 작은 전류입니다. 광학 프런트 엔드에 특히 설계된 통합 모듈은 Maxim MAX86141와 같은 광 프런트 엔드에 특히 설계되었으며, 최소 배터리 하수구와 지속적인 모니터링을 가능하게합니다.

의료 패치 및 지속 포도당 모니터

지속적인 포도당 감시자 (CGMs) 또는 ECG 헝겊 조각과 같은 착용할 수 있는 의학 헝겊 조각은, 극단적으로 저잡음 및 고해상을 피하는 연한 생물학 신호를 검출하기 위하여 요구합니다. 24bit delta-sigma ADCs와 chopper 안정된 증폭기를 가진 통합 단위는 지금 2x2 mm로 작은 포장에서 유효합니다. 이 장치는 전극 분파 및 운동 artifacts를 취소하는 독점적인 알고리즘을 사용하여 임상 급료 진단을 위한 명확한 신호를 제공합니다.

보청기 및 오디오 Augmentation

진정한 무선 이어폰과 보청기는 낮은 왜곡과 최소 전력으로 마이크 신호를 변환하는 통합 ADC 및 증폭기 모듈에서 혜택을 누릴 수 있습니다. 동일한 모듈은 단일 칩에서 완벽한 오디오 경로를 만드는 작은 스피커를 구동 할 수 있습니다. 고급 잡음 장치 시스템은 상호 채널의 오마 치를 줄이기 위해 통합 된 솔루션으로 가능한 한 꽉 일치 이득 및 단계 특성을 가진 여러 마이크를 사용합니다.

미래 트렌드 : 가장자리와 에너지 수확에 AI

이 모듈은 정상적인 작동을 위해, 정상적인 작동을 위해, 정상적인 가동을 위해, 정상적인 가동을 위해, 정상적인 가동을 위해, 정상적인 가동을 위해, 정상적인 가동을 위해, 정상적인 가동을 위해, 정상적인 가동을 위해, 정상적인 가동을 위해, 정상적인 가동을, 자동적으로 끊기 위하여, 자동적으로 끊기 위하여, 자동적으로 자동적으로 끊기 위하여, 자동적으로 자동적으로 끊기 위하여, 자동적으로 자동적으로 끊기 위하여, 자동적으로 자동적으로 끊기 위하여, 자동적으로 자동적으로 자동적으로 끊기.