医学界正在迅猛发展，以适应未来的需求。医疗设备的科技含量越来越高，因而需要采用最现代化的内部零部件和系统来制造。
Analog Devices 生产的元件在当今市场具有最高效、最小巧、最精确的特点，是医疗行业的理想之选。下面，我们将详细介绍适用于专门应用的 Analog Devices 产品，如呼吸机、体外诊断、透析和输液。
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呼吸机
作为极其重要的医疗设备，呼吸机可支持或帮助患者呼吸。简而言之，呼吸机包含一个电动涡轮或隔膜，可通过机械方式输送空气到患者的肺部，另外还有一个嵌入式系统来控制压力和流量。呼吸机能够调节含氧量，加热和/或加湿输入的空气，并根据患者的需求为空气加压。在系统级别，呼吸机需要：
- • 提供多种工作模式，以满足患者的不同的动态需求
- • 提供快速、精确的压力和流量调节
- • 提供高度可调且精确的涡轮速度
在以下流程图和表格中，您可查看典型呼吸机的信号链以及针对您的设计推荐的 Analog Devices 零部件。
推荐零部件表
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
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温度、压力、流量接口 |
AD7124-4（集成）
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低功耗、低噪声、集成模拟 前端，适用于高精度测量 |
| LTC2983（集成） |
多传感器高精度数字温度测量系统 | |
| AD7195（离散压力） |
桥式优化模数转换器 (ADC)。4.8 kHz、超低噪声、24 位 Σ-Δ 型模数转换器 (ADC)，具有 PGA 和交流激励功能 | |
| LTC2487（离散压力） |
16 位 2/4 通道 ∆Σ 模数转换器 (ADC)，具有 PGA、Easy Drive 和 I2C 接口 |
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| AD8290（离散压力） AD8295 |
精密仪表放大器，内置信号处理放大器 | |
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多模式传感器 |
ADPD4000 | 8 个输入通道和 12 个可编程时隙。非常适合合并多种测量的设计（光学、 胸阻抗、ECG、体温） |
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光学前端 |
ADPD1080 | 光电式模拟前端，包括 X3 LED 驱动器，适用于仅要求 光学测量的设计 |
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阻抗前端 |
AD5940 | 高精度阻抗和 电化学前端，适用于 需要更复杂的阻抗 测量的设计，如 EDA 和 人体阻抗分析 |
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生物电位前端 |
AD8233 | 低噪声单导联 ECG 前端 |
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流速计放大器 |
LT6370 AD8422 LT1468 |
需要恒温流速计运算放大器（而不是仪表放大器） 以快速/准确关闭动态 循环。典型规格 GBP >80MHz， 压摆率 >20V/us，Vos <30uV |
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通用基准电压源 |
ADR45xx | 超低噪声、高精度基准电压源 |
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视频数模转换器 (DAC) |
ADV7510 | 330MHz 三路 8 位高速视频 数模转换器 (DAC) |
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HDMI 收发器 |
ADV7510 | 深色 HDMI® 1.3 发射器 具有 CEC |
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振动传感器 |
ADcmXL3021 | 宽带宽、低噪声、三轴加速度计 |
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uC/DSP |
ADSP-SC57x ADSP-CM40X |
单核/双核 sharc+ ARM Cortex A5 超低功耗 ARM Coretex-M4F MCU，具有集成电源 管理 |
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CDC |
AD7745 | 电容数字转换器和触摸屏控制器 |
推荐零部件表：隔离
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
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数字隔离器 |
ADuM220、ADuM221、 ADuM240、ADuM241、ADuM242、 ADuM260/61/62/63 |
改进辐射发射 性能和浪涌能力 |
|
USB 隔离器 |
ADuM4160 2020 年：ADuM4165 |
ADuM4160 可能面临辐射 挑战 ADuM4165 专为低辐射和高浪涌而设计 |
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带隔离电源的隔离式 USB 收发器 |
LTM2884 | 2500Vrms 隔离、集成 DC/DC 转换器和自动配置总线 速度 |
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隔离式 RS-232 |
离散方法：数字隔离器 + 收发器 | ADM32512E 仅 2.5 kVrms，无 IEC 60601-1 认证 |
|
隔离式 RS-485 |
ADM2490E ADM2481E |
5 kVrms，但无 IEC 60601-1 认证 |
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隔离式 RS-485 + 电源 |
ADM2867E |
ADM2867E 专为低辐射设计 LTM2885 具有出色的 EMC 性能和高浪涌 |
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CAN 隔离器 |
ADM3056E ADM3057E LTM2889 |
隔离式 CAN 收发器。ADM3065E (5.7kV)、AD3057E (2kV) 12Mbps 数据传输率。 LTM2889 2.5kV 高达 4Mbps 数据传输率 |
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隔离栅极驱动器 |
ADuM412x | 带 2A 输出的隔离精密栅极驱动器 |
推荐零部件表：电源管理
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
|
微型模块开关式稳压器 |
LTM4622 LTM4623
|
6mm x 6mm 微型模块开关式 稳压器。双/单 2A/3A 输出稳压器 |
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降压和升压转换器 |
LTC3388 LT8609 LTC3125 LTC8330 LT3757 |
降压稳压器，具有毫微安培静态电流。 非常适用于电池 Silent Switcher II，低 静态电流，低噪声，2A 输出 I，3A 峰值 I。 输入电流限流升压转换器， 非常适用于电池 微型 2x3mm 升压 转换器，具有 1A、60V 开关 开关式稳压器控制器，非常适用于 电池应用 |
|
线性稳压器 |
LT3010 ADP121 |
微功率线性稳压器。150mA 输出 I，低静态电流， 负线性稳压器。150mA 输出 I，低静态电流， 微功率线性稳压器。150mA 输出 I，低静态电流。 |
|
电池管理 |
LTC4412 LTC4100 LT6700 |
SOT-23 自动切换，用于电池 和主电源 智能电池充电器控制器 微功耗电池监控器。（SOT23 和 2x3mm DFN）
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|
浪涌抑制器 |
LT4356 |
浪涌抑制器，允许电源 穿越电压浪涌 |
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电荷泵逆变器 |
LTC1983-x | 适用于放大器偏置的简单 -3V/-5V 电源 |
IVD - 体外诊断
IVD 设备是医生在帮助患者恢复健康的过程中使用的重要工具。IVD 过程允许从患者身上取出一小块组织样本，然后在几种不同类型的机器中进行分析。根据分析结果，患者可以出院、接受处方治疗或需要接受进一步检测。IVD 设备已经非常成熟，但目前市场上出现一些趋势：
- • POC（床旁）诊断使得 IVD 设备在诊所和患者家中更加普及
- •体内诊断无需取下任何组织样本即可进行测试。这需要使用可穿戴或可植入设备
- • 自动化程度的提高使得测试速度更快、结果更准确，且所需人手更少
常用 IVD 诊断方法有几种不同类别：
- • 化学：分析物检测可确定葡萄糖、乳酸、胆固醇等物质是否存在并且处于正常水平
- • 血液学：血液检测可评估血细胞计数、血液质量、蛋白质含量以及是否存在任何血源性疾病等
- • 微生物学：传染病检测可评估样本中是否存在细菌、病毒、寄生虫、真菌或抗体
- • 分子：DNA 测试可寻找基因序列中的异常或变异情况，并确定某些疾病的易感性
在以下流程图和表格中，您可了解典型 IVD 器件的信号链以及 Analog Devices 公司专用于该应用的产品。
相关部件
- •压力接口：AD7124
- •CDC：AD7142
- •温度干扰：AD7124-4 和 LTC2983
- •温度：ADT7320
- •背光控制：ADP55xx
- •电容式触控：AD714x 和 AD715x
- •数字隔离器：ADuM220
- •带隔离电源的 USB 隔离器：LTM2884
- •USB 隔离器：ADuM4160
- •音频编解码器：ADAU17xx
相关部件
- •降压/升压模块：LTM8056 (58Vin)、LTM8054 (36Vin)、LTM8055 (36Vin) 和 LTM4609（36Vin extinductor)
- •降压模块：LTM8071 (60Vin, 5A)、LTM8073 (60Vin, 3A)、LTM8074 (60Vin, 1.2A)、LTM4664（58Vin，双 25A）、LTM8053 (40Vin, 3.5A)、LTM8065 (40Vin, 2.5A)、LTM8063 (40Vin, 2A)
肾脏透析
在全球范围内，肾病的发病率呈上升趋势，因此对透析治疗设备的需求也相应增加。这些机器每周必须使用 3 次，每次长达 4 小时，以帮助过滤患者的血液，去除任何杂质，并保持体内水和矿物质的平衡。透析治疗主要分为两种类型：
- • 血液透析是在患者体外使用一种叫做透析器的过滤器
- •腹膜透析是使用名为腹膜的一部分胃粘膜，再加上名为透析液的化学物质，来清洁患者的血液。腹膜是半渗透性的，因此能够起到过滤器的作用
在以下系统原理图和表格中，您可了解典型血液透析机布局的更多信息，并了解 Analog Devices 的元件如何在设计过程中提供帮助。
推荐零部件表：传感器输入
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
|
压力传感器接口 |
AD8221（独立实施） AD8226 |
仪表放大器。单电阻 增益调整 |
| AD7124-4（集成实施） | 集成模拟前端 | |
| LTC6915 | 零点漂移精密仪表放大器 | |
| AD8555 AD8556 AD8557 |
数字控制传感器 AFE |
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| ADA4558 | 桥式传感器信号调节器 | |
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温度传感 |
ADT7420 ADT7422 |
±02/±0.1°C 精度，16 位数字 I2C 温度传感器 |
| ADT5912 | 0.1°C 精度模拟温度传感器 | |
| AD7124 AD719x |
24 位 Σ-Δ 型模数转换器 (ADC) + 激励功能 |
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|
气泡检测 |
AD5940（阻抗） | 高精度阻抗前端 |
| AD7746（电容性） | 双通道电容数字转换器 | |
| ADPD1080 ADPD188BIZ |
光学气泡检测 （透射/反射） |
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|
液位感测 |
ADPD1080（光学） | 光学 AFE 需要外部光学器件 (PD/LED) |
| AD7745（电容性） AD7746 AD7747 |
单通道/双通道 24 位电容传感技术 |
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|
电导率 |
AD5940 ADuCM355 |
单 AFE/完全集成式阻抗前端 |
推荐零部件表：生命参数跟踪
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
|
ECG 监测 |
AD8233 | 单导联 ECG 前端 |
| ADAS1000-3 ADAS1000-4 |
3 导联诊断性能 ECG 监测器 | |
| AD8220 AD8422 + ADAQ7980 |
独立内置 ECG 前端 |
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| AD8244 / ADA4528-x |
高阻抗缓冲器/零点漂移 放大器 |
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光学传感 |
ADPD1080 /ADPD4000 | 光学心率 AFE，适用于 基于透射和反射的 系统 |
| ADPD188GGZ | 腕部反射式心率 | |
| ADPD144RIZ | 耳内光学心率 | |
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EDA/GSR/BIA |
AD5940 ADuCM350 ADuCM355 |
用于压力监测的阻抗感测（位于手腕或手指上的传感器），感测身体 成分/体液（四肢/胸部传感器） |
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血压 |
AD8233 + ADPD1080（光学） | 心室收缩 + 光学 AFE， 以便检测脉冲到达时间 |
| ADxL355 + ADuCM350（光学） | 心冲击描记器 + 光学 AFE， 以便检测脉冲到达时间 |
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体温 |
ADT7422 / ADT5912 AD7124 / AD719x |
数字温度传感器要求 热通量 24 位 Σ-Δ 型模数转换器 (ADC) |
推荐隔离产品表
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
|
数字隔离器 |
ADuM220、ADuM221 ADuM240、ADuM241、ADuM242 ADuM260、ADuM261、ADuM262、 ADuM263 |
改进辐射发射 性能和浪涌能力 |
|
数字隔离器 + 电源 |
2019 年末： ADuM6420A ADuM6421A ADuM6422A ADuM6423A |
改进辐射发射 性能 |
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仅电源 |
ADuM6020 ADuM6028 |
改进辐射发射性能 |
|
USB 隔离器 |
ADuM4160 2020 年：ADuM4165 |
ADuM4160 可能面临辐射挑战 ADuM4165 专为低辐射 和高浪涌设计 |
|
带隔离电源的隔离式 USB 收发器 |
LTM2884 |
2500Vrms 隔离、集成 DC/DC 转换器和自动配置总线速度 |
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隔离式 RS-232 |
离散方法：数字隔离器 + 收发器 | ADM32512E 仅 2.5 kVrms，无 IEC 60601-1 认证 |
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隔离式 RS-485 |
现今：ADM2490E ADM2481E |
5 kVrms，但无 IEC 60601-1 认证 |
|
隔离式 RS-485 + 电源 |
ADM2682E/ADM2687E 或 LTM2885 2019 年末：ADM2867E |
ADM2682E/87E 5 kVrms，但无 IEC 60601-1 认证，可能 面临辐射挑战。 ADM2867E 专为低辐射设计 LTM2885 具有出色的 EMC 性能和高浪涌 |
推荐电源零部件表
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
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微型模块开关式稳压器 |
LTM4622 LTM4623 |
6mm x 6mm 微型模块开关式稳压器。双/单 2A/3A 输出稳压器 |
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降压和升压转换器 |
LTC3388 LT8609 LTC3125 LTC8330 LT3757 |
降压稳压器，具有毫微安培静态电流。非常适用于 电池 Silent Switcher II，低静态电流， 低噪声，2A 输出 I，3A 峰值 I。 输入电流限流升压转换器， 非常适用于电池 微型 2x3mm 升压转换器，具有 1A、60V 开关 开关式稳压器控制器，非常适用于电池应用 |
|
线性稳压器 |
LT3010 ADP121 |
微功率线性稳压器。150mA 输出 I，低静态电流，负线性 稳压器。150mA 输出 I，低静态电流。 微功率线性稳压器。150mA 输出 I，低静态电流。 |
|
LT3757 |
开关式稳压器控制器，非常适用于电池应用 | |
|
电池管理 |
LTC4412 LTC4100 LT6700 |
SOT-23 自动切换， 用于电池和主电源 智能电池充电器控制器 微功耗电池监控器。（SOT23 和 2x3mm DFN） |
|
浪涌抑制器 |
LT4356 | 浪涌抑制器，允许电源 穿越电压浪涌 |
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电荷泵逆变器 |
LTC1983-x | 适用于放大器偏置的简单 -3V/-5V 电源 |
输液泵
输液泵在医疗领域越来越常见。它们通过可控方式向患者体内输注营养物质或药物。这一市场不断扩大的主要驱动因素包括：
- • 慢性病的增加，导致对输液泵和输液泵新技术的需求与日俱增
- • 减少错误，如过量输注药物或泵故障
正确的药物剂量对患者护理至关重要，因此新输液泵必须高度精确、简单易用、通用性强（在不同的医院系统之间），并符合所有适用的指南和法规。对更高科技、更可靠和更精确的输液泵的需求促使设计人员为他们的产品寻找更好的元件。Analog Devices 公司生产的元件特别适合这种应用的需求，详情请见下文。
推荐零部件表
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
|
压力传感器接口 |
AD8226（独立实施） |
仪表放大器。单电阻 增益调整 |
| AD7124-4（集成实施） | 集成模拟前端 | |
| LTC6915 | 零点漂移精密仪表放大器 | |
| ADA4558 | 桥式传感器信号调节器 | |
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光学滴注检测 |
ADPD1080 | 高效光电式前端 |
|
气泡检测 |
AD5940（阻抗） | 高精度阻抗前端 |
| AD7746（电容性） | 双通道电容数字转换器 | |
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温度传感器 |
ADT7420 | ±0.25°C 精度，16 位数字 I2C 温度传感器 |
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跌落和冲击 |
ADXL375 | 3 轴、±200 g 数字 MEMS 加速度计 |
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通用放大器 |
ADA4841 | 极低噪声和失真，80MHz GBW |
| LT1991 | 适用于同相放大器的反相，100uA 静态电流 | |
| AD8237/AD8277 | 非常易于使用具有 106dB/86dB 的差分放大器 CMRR |
推荐隔离产品表
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
|
数字隔离器 |
ADuM220、ADuM221 ADuM240、ADuM241、ADuM242 ADuM260、ADuM261、ADuM262、 ADuM263 |
改进辐射发射 性能和浪涌能力 |
|
数字隔离器 + 电源 |
2019 年末： ADuM6420A ADuM6421A ADuM6422A ADuM6423A |
改进辐射发射 性能 |
|
仅电源 |
ADuM6020 ADuM6028 |
改进辐射发射性能 |
|
USB 隔离器 |
ADuM4160 2020 年：ADuM4165 |
ADuM4160 可能面临辐射挑战 ADuM4165 专为低辐射 和高浪涌设计 |
|
带隔离电源的隔离式 USB 收发器 |
LTM2884 |
2500Vrms 隔离、集成 DC/DC 转换器和自动配置总线速度 |
|
隔离式 RS-232 |
离散方法：数字隔离器 + 收发器 | ADM32512E 仅 2.5 kVrms，无 IEC 60601-1 认证 |
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隔离式 RS-485 |
现今：ADM2490E ADM2481E |
5 kVrms，但无 IEC 60601-1 认证 |
|
隔离式 RS-485 + 电源 |
ADM2682E/ADM2687E 或 LTM2885 2019 年末：ADM2867E |
ADM2682E/87E 5 kVrms，但无 IEC 60601-1 认证，可能 面临辐射挑战。 ADM2867E 专为低辐射设计 LTM2885 具有出色的 EMC 性能和高浪涌 |
推荐零部件表：电源管理
功能 |
零件编号 |
设计依据 |
|
微型模块开关式稳压器 |
LTM4622 LTM4623 |
6mm x 6mm 微型模块开关式稳压器。双/单 2A/3A 输出稳压器 |
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降压和升压转换器 |
LTC3388 LT8609 LTC3125 LTC8330 LT3757 |
降压稳压器，具有毫微安培静态电流。非常适用于 电池 Silent Switcher II，低静态电流， 低噪声，2A 输出 I，3A 峰值 I。 输入电流限流升压转换器， 非常适用于电池 微型 2x3mm 升压转换器，具有 1A、60V 开关 开关式稳压器控制器，非常适用于 电池应用 |
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线性稳压器 |
LT3010 ADP121 LT3757 |
微功率线性稳压器。150mA 输出 I 低静态电流， 负线性稳压器。150mA 输出 I，低静态电流。 微功率线性稳压器。150mA 输出 I，低静态电流。 开关式稳压器控制器，非常适用于 电池应用 |
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电池管理 |
LTC4412 LTC4100 LT6700 |
SOT-23 自动切换， 用于电池和主电源 智能电池充电器控制器 微功耗电池监控器。（SOT23 和 2x3mm DFN） |
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浪涌抑制器 |
LT4356 |
浪涌抑制器，允许电源 穿越电压浪涌 |
|
电荷泵逆变器 |
LTC1983-x | 适用于放大器偏置的简单 -3V/-5V 电源 |