集微網訊息，車載方向盤ECG系統可實現對駕駛員心電圖檢測、心律異常檢測、疲勞駕駛以及情緒檢測等及時判斷和預警；車載座椅ECG系統可實現對家人心臟健康的實時監測和關注，同時提供長期心電圖監測的資料有利於增加醫生在心臟疾病醫療診斷的判斷準確性……這些都是車載健康監測技術的典型應用場景。隨著智慧駕駛座艙的推廣和普及，作為重要組成部分的車載健康監測技術近年來也在快速發展中。然而，車載電磁環境的複雜性以及各種工況（比如速度、顛簸、振動）的多樣性使微弱ECG訊號的精準採集面臨更多挑戰，這些因素對ECG系統的硬體和軟體系統都提出了更高的要求。

（車載ECG典型應用框圖）

系統級晶片供應商類比半導體（Analogysemi）最新推出的自主定義車規級ECG模擬前端晶片ADX923Q系列，用於專業的動態心電圖檢測，針對上述車規應用的挑戰因素從硬體層面實現了諸多提升。

隨著大資料以及AI智慧健康軟體應用的發展，軟體ECG相關的演算法在精度、多樣性、可靠性以及雲診斷技術都取得了長足的發展。與之相應的，硬體系統層面也需要更多的創新和突破。

據瞭解，在ECG 硬體系統中，AFE ECG晶片是整個系統的關鍵，如何設計滿足車載ECG系統的AFE ECG晶片，則需要解決以下幾個重要的問題，包括:

1。 車規應用在溫度上有更高要求 -40°C - 105/125°C （各車企最高溫度要求不同）；

2。 車規應用在抗電磁干擾、ESD防護有更高要求；

3。 車載工況的各種干擾；

4。 車載ECG系統在乾電極接觸的離手檢測靈敏度；

5。 車規晶片的功能安全設計要求；

6。 車載方向盤電極模組支援L2及以上自動駕駛HOD功能。

據悉，此次類比半導體推出的全新車規級AFE ECG晶片ADX923Q產品能夠滿足上述車載ECG晶片需求。

ADX923Q產品基本功能包括

：該產品是多通道、同步取樣、24 位、Δ-Σ （ΔΣ） 模數轉換器 （ADC），具有內建可程式設計增益放大器 （PGA）、內部基準和板載振盪器，包含了汽車方向盤、座椅、行動式、低功耗醫療心電圖 （ECG）、運動和健身應用中通常需要的所有功能。同時，ADX923Q 具有高整合度和卓越效能，能夠以顯著減小的尺寸、功耗和總體成本建立可擴充套件的醫療儀器系統，其每個通道都有一個靈活的輸入多路複用器，可以獨立連線到內部生成的訊號，用於測試、溫度和導聯脫落檢測，還可以選擇任何輸入通道配置來匯出右腿驅動 （RLD） 輸出訊號。

此外，ADX923Q以高達8 kSPS的資料速率執行，可以使用器件內部激勵電流吸收器或電流源在器件內部實現導聯脫落DC檢測，使用內部DDS激勵源實現導聯脫落AC檢測。 ADX923Q 版本還包括完全整合的呼吸阻抗測量功能，ADX923Q版本還包括整合的模擬起搏（PACE）檢測功能，單通道3導檢測功能和可配置低頻噪聲訊號濾除功能，且所有器件支援車規功能安全特性需要的故障診斷檢測功能。這些器件採用 4 毫米 x 4 毫米、32 引腳無引線方形扁平封裝 （QFN with Wettable flank） 封裝，工作溫度規定為 –40°C 至 +125°C。

值得一提的是，為應對車規應用上的挑戰，類比ADX923Q在晶片層面做了一系列的設計實現，包括：

1。 產品從工藝、設計、封測、量產都滿足車規級的一系列要求，支援車規功能安全要求並滿足AEC-Q100 Grade1標準。具體來看，該晶片系列的所有PIN ESD HBM 支援+/-4 kV， 電源PIN ESD HBM 達到 +/- 8kV。

2。 改善了輸入阻抗並提高差分阻抗係數；具備64檔DC離手檢測電流選擇，同時晶片DC離手檢測自帶50Hz/60Hz工頻濾除功能，節省軟體工頻濾波開銷。

3。 對於乾電極的檢測挑戰，類比則推出硬體AC離手檢測方案，支援4KHz和500Hz的2種 AC激勵源硬體演算法AC檢測，同時支援125Hz到8KHz的軟體AC激勵源軟體演算法檢測，另外基於AC離手檢測原理可適用於目前L2及以上自動駕駛HOD檢測。

4。 該系列晶片支援三種可配置的低頻噪聲濾波功能，可濾除大部分工況下的噪聲干擾。

5。 支援通訊ECG資料和裝置命令字CRC校驗，保證通訊鏈路傳輸的可靠性；支援PGA輸入超量程檢測，時鐘故障診斷，資料和命令字傳輸出錯診斷，非法命令字檢測，上電晶片故障自檢，輸出PIN 短路地和短路電源檢測，通訊超時復位通訊介面和資料幀丟失檢測等功能安全特性。

6。 對於座椅ECG應用，類比半導體創新地引入電極輪轉（ERM）， 使其僅使用單通道ADC即可實現三導ECG資料的取樣監測。

7。 晶片支援深度最大為12的FIFO，具備本地儲存24組ECG資料的能力，可平衡通訊和資料處理速率的適配問題，同時減少對μC裝置佔用時間。

8。 晶片內建模擬PACE檢測電路，可實現對起搏脈衝訊號的檢測，該功能可省去外圍分立起搏電路的元器件，最佳化板級電路設計和減少成本。

據悉，目前該產品已和國內多家汽車廠商及Tier1合作，陸續送樣量產中。

（校對/薩米）