生物医疗传感器芯片 · 应用开发实战
📘 30章 完整目录
01
生物医疗传感器概述
传感器定义
分类
医疗场景
市场趋势
02
芯片核心架构
AFE设计
ADC选型
低功耗MCU
PMU
03
电化学传感器接口
三电极体系
恒电位仪
I/V转换
噪声抑制
04
生物阻抗测量
BIA基础
四电极法
激励信号
解调计算
05
光电传感器接口
PPG原理
LED驱动
环境光消除
AFE4404
06
温度传感器接口
热电偶/RTD
信号调理
冷端补偿
MAX30205
07
压力传感器接口
MEMS原理
惠斯通电桥
仪表放大器
BMP280
08
运动传感器接口
加速度计/陀螺仪
I2C/SPI
计步算法
低功耗
09
心电信号采集
ECG导联
右腿驱动
威尔逊中心端
ADS1292
10
脑电信号采集
EEG电极
差分放大
共模抑制
ADS1299
11
肌电信号采集
EMG电极
带通滤波
整流平滑
阈值检测
12
血糖监测芯片
葡萄糖氧化酶
电流型传感器
CGM系统
校准算法
13
血氧饱和度监测
脉搏血氧仪
双波长LED
SpO₂计算
运动伪影
14
心率监测
HRV
R波检测
PPG心率
运动补偿
15
血压监测
示波法
袖带控制
特征点提取
连续血压模型
16
体温监测
核心/体表体温
红外测温
MLX90614
热通量补偿
17
呼吸监测
胸阻抗法
热敏电阻
CO₂传感器
呼吸率计算
18
无线通信技术
BLE协议栈
蓝牙5.2
低功耗设计
nRF52
19
NFC与无线充电
NFC读写
能量采集
Qi标准
电源管理
20
嵌入式RTOS
FreeRTOS
队列/信号量
Tickless
医疗调度
21
数据融合算法
卡尔曼滤波
多传感器融合
姿态解算
运动伪影消除
22
机器学习在传感器中
边缘AI
TinyML
TensorFlow Lite
异常检测
23
医疗级固件开发
IEC 62304
软件安全等级
单元测试
静态分析
24
安全与隐私
AES-256
安全启动
固件签名
HIPAA/GDPR
25
功耗优化
DVFS
睡眠管理
任务周期调度
能量采集
26
硬件设计要点
PCB布局
屏蔽接地
ESD保护
医疗隔离
27
测试与验证
功能测试
HALT
EMC测试
生物相容性
28
FDA与CE认证
医疗器械分类
510(k)
ISO 13485
临床评估
29
量产与供应链
晶圆代工
封装BGA/QFN
测试良率
供应链管理
30
未来趋势
柔性电子
植入式传感器
数字孪生
AI诊断
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