ZSBM1006QN

ZSBM1006包含便携式、低功耗医疗、体育运动和健身用心电图（ECG）应用中通常所需要的全部特性。凭借高集成度以及出色的性能，ZSBM1006能够以尺寸小、功耗低和整体成本的优势来创建可扩展的医疗仪器系统。

ZSBM1006具有1个能够以高达16ksps速率工作的高分辨率通道。该器件可编程特定的采样率和带宽，从而使用户可针对性能和功耗来优化配置。所有输入引脚均包含一个EMI滤波器。

另外，ZSBM1006包含了一个可配置的综合中断系统，可实现以下功能：

• 直流脱落检测
• FIFO阈值检测/上溢出/下溢出异常检测
• 即时数据读取

此器件采用4mm×4mm×0.65mm，16引脚QFN封装。-40°C ~ 85°C的运行温度范围。

ZSBM1006是用于心率带应用的完全集成的信号链。它具有一个低功耗、16位分辨率的ECG通道，还具有直流脱落检测、右腿驱动能力。

ZSBM1006包含一个模拟前端，用于将差分模拟电压转换为数字信号。每个模拟前端包括一个Sigma - Delta调制器（SDM）和一个数字滤波器。模拟前端可通过设置OP_EN寄存器为1开始工作；可通过设置OP_EN寄存器为0停止工作。

Sigma - Delta调制器（SDM）获取通过开关阵列配置的一对输入信号，并将该信号转换为带有高频噪声的数字信号，该数字信号由可编程数字滤波器进一步处理获得高分辨率数字信号。SDM在125kHz的时钟频率下工作；这些频率均可由内部配置产生。同时，SDM的过采样率（OSR）有2档选择，1024（默认），512。SDM的时钟频率为125kHz。过采样率通过寄存器R1_RATE_CH0_ECG配置。

在Sigma - Delta调制器（SDM）后面有一个可编程数字滤波器，作用是对从SDM输出的bit流来重建信号。滤波器由两级可编程SINC滤波器组成。每一级都是五阶SINC滤波器。SINC滤波器的抽取率R0是固定值64，R1是可编程的。两级中的每一级进一步对bit流进行滤波和抽取，从而降低信号的输出数据速率（ODR）和带宽（BW），同时提高分辨率。在第一级之后，可以获得具有较高ODR和BW的16位数字信号。

ZSBM1006的可编程数字滤波器提供了两种输出数据速率和带宽配置，从而可实现不同级别的性能和功耗。随着第二级抽取（R1）的增加，ECG的ODR和BW将减小。当检测ECG信号时，建议使用更高的R1值。每个通道的R1抽取率可以使用R1_RATE_CH0_ECG。

ECG的SINC滤波器的低通滤波器频率响应，由于其输出作为对阶跃输入信号的响应，会产生相关的稳定时间。该稳定时间的影响因素有：滤波器的阶数、其差分延迟和信道输出数据速率。因此，滤波器的ECG通道的最小稳定时间为：t_S - ECG = 320×R1 / fs ，其中：fs是调制器的时钟频率；R1为1025/512，由R1_RATE_CH0_ECG寄存器配置决定。

ZSBM1006给每个ADC配置了作用于两个输入端对RLDOUT的阻抗，可以通过INPUT_RES_CH0[3:0]对电阻值进行调节，调节范围为20MΩ到10GΩ左右。此功能需同时打开RLD_EN/INPUT_RES_EN。

每个ADC通道的ECG数据可通过ADC_OFFSET_CH0[15:0]进行失调校正。

右腿驱动电路（RLD）是具有一定增益的放大电路，通过驱动一个连接人体的输出电极，使芯片与人体形成共模回路，从而将其它输入电极偏置到理想的共模电压范围。几路输入电极的电压经过共模检测电路，所得的共模电压与RLDIN的输入电压（通常为ECG系统理想的共模电压）相比较，其差值经过放大，输出至RLDOUT引脚。除了偏置共模电平，较高的共模环路增益也会对外界引入环路的共模干扰（例如电力线引入的工频干扰）产生抑制作用，从而提升系统的CMRR。

RLD放大器具有一定负载驱动能力，类似于线缆屏蔽层驱动电路，通过配置寄存器RLD_CAP[4:0]和RLD_CURR[3:0]，以实现驱动能力与功耗的最佳折衷。由于RLD放大器的输入输出和线缆屏蔽层驱动电路的输出均有引脚，用户可根据需求在板级配置RLD放大器周边电阻和电容的组合，以得到理想的增益和带宽。

• 一个16bits数字心率和ECG通道
• 抗电磁干扰（EMI）输入
• 低功耗：每通道0.2mW
• 等效输入噪声：4.4μVrms（40Hz带宽）
• 输入偏置电流：65pA
• 数据速率：最高0.250Ksps
• 差分输入电压范围：±500mV
• 模拟电源电压：2.2V至5.5V
• 数字输入输出（I/O）电源电压：1.8V至5.5V
• 右腿驱动放大器
• 直流导联脱落检测
• 可配置的综合中断系统
• 内置振荡器与基准
• 灵活的断电和待机模式

• 体育运动和健身（心率和ECG）