摘要:醫(yī)療電子正在成為半導(dǎo)體市場發(fā)展的新熱點,作為與每個人健康息息相關(guān)的技術(shù),理應(yīng)獲得我們更多的關(guān)注。
關(guān)鍵詞:醫(yī)療電子;家庭監(jiān)控和診斷;醫(yī)學(xué)成像;臨床設(shè)備
DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2010.09.001
雖然我們注定逃不開“生老病死”的自然規(guī)律,但我們可以在一定限度內(nèi)延續(xù)生命。19世紀(jì)末期,人口平均壽命還僅僅平均為40歲上下:1980年,世界人口平均壽命已達(dá)61歲,1997年的統(tǒng)計結(jié)果顯示,全球人口平均壽命為62.27歲,2009年,中國的平均壽命是73.05歲,平均壽命的顯著提高很大一部分原因來自于醫(yī)療水平的提升,其中電子技術(shù)的應(yīng)用功不可沒。
火熱的醫(yī)療電子市場
醫(yī)療行業(yè)正在經(jīng)歷轉(zhuǎn)變,并被視為能夠抵御衰退的市場之一。雖然相較于消費產(chǎn)品市場,醫(yī)療市場的變化速度相對緩慢,但也足夠顯著。技術(shù)不斷演進(jìn),醫(yī)療電子市場廣受半導(dǎo)體廠商關(guān)注,甚至有潛質(zhì)成為超越通信和PC的半導(dǎo)體最大的應(yīng)用領(lǐng)域。對比兩者,醫(yī)療電子的前景絲毫不落下風(fēng)。以手機(jī)為例,如果說每人一部手機(jī)是理想極限的話,我們不妨設(shè)想一下醫(yī)療電子的市場規(guī)模:—個家庭應(yīng)該會配備的設(shè)備有電子血壓計、計步器、血糖儀(包括膽固醇檢測)、心電監(jiān)護(hù)儀、電子體溫計、簡易呼吸器等等,按照s口之家計算,醫(yī)療電子設(shè)備需求量就超過了人口數(shù)量,這還不包括巨大需求量的醫(yī)療診斷和治療設(shè)備。
人民生活水平的提高,社會的老齡化,政府對社會醫(yī)療健康投人的加大,是醫(yī)療設(shè)備市場需求的主要推動力;而技術(shù)的進(jìn)步,尤其是電子技術(shù)包括半導(dǎo)體產(chǎn)品的創(chuàng)新將是市場的催化劑。全球醫(yī)療電子市場的熱鬧,一方面得益于電子技術(shù)的進(jìn)步,男一方面受到以下趨勢所影響:(1)人口老齡化,世界老年人口比例從20年前的11%增加到2007年的20%。(2)人們生活水平提高帶來的對健康的關(guān)注度提升,人們對于增進(jìn)健康照顧的期望持續(xù)增加。(3)保險公司和雇主在醫(yī)療開銷的支付和保險范圍逐漸消減,但受保人或病患需繳納的醫(yī)療保健費用卻日益增加。(4)科技的進(jìn)步讓一些輕微的疾病可在家庭內(nèi)部進(jìn)行早期分析、預(yù)防與治療,遠(yuǎn)比去醫(yī)院便捷廉價。
因此,醫(yī)療行業(yè)經(jīng)歷了從治療到預(yù)防的范式轉(zhuǎn)移(paradigm shift)。亞洲地區(qū)的政府和民眾都更多地依賴醫(yī)療技術(shù),并鼓勵使用便攜式家用監(jiān)控和測試設(shè)備。預(yù)計今后數(shù)年內(nèi)便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品市場將會快速擴(kuò)張。中國的醫(yī)療改革,技術(shù)創(chuàng)新以及醫(yī)療電子技術(shù)的便攜化和家庭化趨勢推動了并將繼續(xù)推動中國醫(yī)療電子業(yè)務(wù)在未來一兩年的持續(xù)增長。這些增長將主要來自于包括大型設(shè)備的便攜化產(chǎn)品在內(nèi)的傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備行業(yè)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和相關(guān)政策的相繼成熟,以及醫(yī)療設(shè)備便攜化,將實現(xiàn)家用醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)更加快速的增長。數(shù)字化和以及基于此的網(wǎng)絡(luò)化/遠(yuǎn)程化則會在另一個方面推動醫(yī)療電子的市場需求,例如x光機(jī)從模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)換,各種醫(yī)療電子設(shè)備的互連和數(shù)據(jù)庫的共享等。
留意臨床、成像以及家庭醫(yī)療這三個大類電子醫(yī)療應(yīng)用,不難發(fā)現(xiàn)它們擁有共同的發(fā)展趨勢。家庭醫(yī)療應(yīng)用要求電子設(shè)備易于取放、便于使用,并且具有追蹤、測試、監(jiān)控、響應(yīng)和向醫(yī)院發(fā)送檢查數(shù)據(jù)等能力。另外由于這類應(yīng)用電子設(shè)備為手持式,小型化就成為最大的要求。對于成像類應(yīng)用,便攜性和低功耗產(chǎn)品的需求正在增長。例如便攜式超聲波儀器可縮短診斷時間;而在發(fā)展中國家的偏遠(yuǎn)地區(qū),醫(yī)生可以攜帶電池供電的臨床設(shè)備:在軍事醫(yī)療環(huán)境中,則可以對受傷士兵的組織和骨骼進(jìn)行快速診斷,然后再將傷兵運回基地接受治療。在這些應(yīng)用中,對便攜性的需求意味著更長的電池使用壽命,因而要求使用的電子設(shè)備具有低功耗的特點。在臨床類應(yīng)用中,可靠性和安全性被放在第一位,因為醫(yī)護(hù)需要基于所收集的數(shù)據(jù)來制定治療決策。例如胰島素泵需要定時對患者施加預(yù)設(shè)的藥物劑量,所以要求所使用的電子元件具有很高的可靠性。對于高成本的臨床設(shè)備來說,系統(tǒng)必須保持生產(chǎn)多年才能收回它們的開發(fā)成本,所以這類設(shè)備的制造商要求所使用的元器件在終端設(shè)備的整個生產(chǎn)期內(nèi)都能夠從市場上采購到。
醫(yī)療用半導(dǎo)體的需求
醫(yī)療應(yīng)用是半導(dǎo)體增長最迅速的領(lǐng)域之一,根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Databeans的統(tǒng)計,全球醫(yī)療電子支出每年增長15%。該機(jī)構(gòu)還表示,醫(yī)療應(yīng)用的半導(dǎo)體消耗量每年增加11%。至2012年醫(yī)療電子用半導(dǎo)體產(chǎn)值將接近50億美元,其中家用和便攜市場成長速度最快,年復(fù)合成長率高達(dá)16%。輔助復(fù)健、治療裝置、監(jiān)視/傳感器與遙測裝置等,成為家用電子醫(yī)療市場的大頭,光以血糖測量儀來看在2009年就有85億美元商機(jī),而到了2012年將成長到9s億美元:而有益健康的家用醫(yī)療裝置,預(yù)估更將大舉成長2s%。圖1顯示了中國便攜醫(yī)療市場的發(fā)展情況。
醫(yī)療電子三個主要發(fā)展領(lǐng)域(家庭測試、監(jiān)控和診斷:成像;以及臨床設(shè)備)中,臨床設(shè)備仍然是最大的營收領(lǐng)域,其中包括:診斷實驗設(shè)備、監(jiān)護(hù)儀、植入式胰島素泵,以及心臟起搏器。這些臨床設(shè)備將不斷追求更高性能,而便攜和保健化/家用化將是該領(lǐng)域增長的另一個強(qiáng)勁動力。醫(yī)療保健正在向基于家庭的應(yīng)用轉(zhuǎn)移,這些通常采用電池供電的應(yīng)用設(shè)備(如家庭輸液泵、電震發(fā)生器、便攜式血糖及膽固醇監(jiān)控器、數(shù)字血壓監(jiān)控器,以及呼吸治療產(chǎn)品)。
醫(yī)療屯子設(shè)備在精確性、穩(wěn)定性、靈活性、功耗、性價比等方面有著很高的要求,便攜化和遠(yuǎn)程化的趨勢則對芯片設(shè)計在以上方面提出了進(jìn)一步要求。醫(yī)療設(shè)備開發(fā)商在選擇關(guān)鍵器件時,通常采用電子行業(yè)中最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。隨著復(fù)雜的醫(yī)療照護(hù)技術(shù)日漸轉(zhuǎn)移至照護(hù)點與家中,醫(yī)療系統(tǒng)對于尺寸大小、成本、耐用性、性能、以及易用性的需求也變得更具挑戰(zhàn)性。模擬半導(dǎo)體制造商所面臨的挑戰(zhàn)則是要開發(fā)出能夠提供使下一代醫(yī)療裝置(其中包括了更輕、更小的便攜式醫(yī)療裝置)得以宴現(xiàn)的高集成性芯片技術(shù)。
小型化:對于大部分醫(yī)療應(yīng)用來說,所需要的是將足夠的處理能力集成到給定空間中。當(dāng)然,醫(yī)療設(shè)備的尺寸大小可能與某些重要約束條件有關(guān)。比如,便攜式血糖儀的外形和形狀類似于PDA。對植入式設(shè)備,如心臟起搏器、用于治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)的神經(jīng)刺激設(shè)備和助聽器等,考慮到它們所要植入的部位,尺寸是相當(dāng)重要的。
低功耗:除小型化之外,低功耗是另一個發(fā)展趨勢。對植入式設(shè)備而言,功耗最小化和電池壽命延長的好處不言而喻。外用醫(yī)療設(shè)備對功耗也很敏感。隨著電子元件日趨小型化。以往的固定式醫(yī)療設(shè)備正在變?yōu)楸銛y式。過去在醫(yī)院必須動用推車來運輸?shù)某暡ǔ上駜x,現(xiàn)在的外形尺寸就像一部筆記本電腦。自動外用電震發(fā)生器(defibrillator)現(xiàn)正廣泛采用。從空氣中提取氧氣對病患進(jìn)行氧氣治療的便攜式制氧機(jī),現(xiàn)在可以像錢包一樣挎在肩上。所有這些設(shè)備都是依靠低功耗和小外形尺寸來實現(xiàn)的。
其他的挑戰(zhàn)包括:半導(dǎo)體行業(yè)的變化速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過醫(yī)療設(shè)備(銷售采用最新工藝的最新產(chǎn)品較為困難);醫(yī)療設(shè)備客戶需要經(jīng)過現(xiàn)場證明不會廢棄的技術(shù),以便滿足嚴(yán)苛的醫(yī)療設(shè)備指導(dǎo)條例。
另一個方面,隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展、治療手段的多樣化和相關(guān)工程領(lǐng)域技術(shù)的不斷進(jìn)步,醫(yī)療電子設(shè)備正變得日益復(fù)雜化,事實上很多大型醫(yī)療電子設(shè)備都由多個子系統(tǒng)組成,需要集成多種傳感器、機(jī)械部件、電子元件比如微處理器,還會涉及到多種專業(yè)總線和協(xié)議,其研發(fā)周期也是相當(dāng)長,可能需要2-3年甚至更長的時間。在這種情況下,技術(shù)上的挑戰(zhàn)往往并不在于單個技術(shù)領(lǐng)域所遭遇的瓶頸,而在于如何陜速整合多種技術(shù)、縮短整個醫(yī)療電子設(shè)備系統(tǒng)的開發(fā)時間、提高創(chuàng)新程度。
特別的,過去幾十年,能夠幫助醫(yī)療設(shè)備提高精度的半導(dǎo)體會更好地推進(jìn)醫(yī)療電子的推廣和普及,高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展,有助于為臨床醫(yī)生和放射科醫(yī)生提供超清晰的圖像,幫助他們看清比以前更細(xì)小的解剖結(jié)構(gòu)和病變,如乳癌細(xì)胞。在大多數(shù)醫(yī)療電子產(chǎn)品如血壓計、心率監(jiān)控儀和脈沖式血氧飽和度儀(palse oximeter)中,實際的生理學(xué)信號都是低振幅的模擬信號,在這些信號在被測量、監(jiān)控或顯示之前,需要使用放大和濾波等信號調(diào)整技術(shù)。如果微控制器(MCU)能夠提供超低功耗特性并帶有嵌入式高性能模擬外設(shè),就不僅可以提供數(shù)字濾波和處理功能,還能夠支持生理學(xué)模擬數(shù)據(jù)的參數(shù)結(jié)果顯示,而其市場接受度將會大大增加?,F(xiàn)代化工藝技術(shù)已能夠?qū)崿F(xiàn)以單一SoC器件的形式將上述要求轉(zhuǎn)為現(xiàn)實,通過使用與低功耗MCU相集成的嵌入式高性能外設(shè)如運算放大器、ADC和DAC,能夠簡化以電池供電的便攜式醫(yī)療電子產(chǎn)品的模擬前端設(shè)計。
MEMS作為前沿技術(shù),在醫(yī)療電子設(shè)備中將得到越來越多的應(yīng)用。如采用MEMS加速度傳感器,結(jié)合心電圖(ECG),可綜合判斷患者的心電圖及相應(yīng)的運動狀況,并可以監(jiān)控病人不正常情況(如老人跌到)的發(fā)生。除了芯片本身性能和功耗、尺寸的耍求,由于這些應(yīng)用都是在前期研究中,對各種狀態(tài)的判斷和計算所需要的原理的認(rèn)識也是很大的挑戰(zhàn)。
此外,許多醫(yī)療設(shè)備具有的功能與其他類型的應(yīng)用類似。因此,醫(yī)療設(shè)備中會使用許多通用半導(dǎo)體部件。醫(yī)療設(shè)備制造商通常會對他們的供應(yīng)商提出一些其他在市場中不常見的要求。例如,醫(yī)療設(shè)備制造商必須遵守其設(shè)備銷往的國家/地區(qū)政府機(jī)構(gòu)制定的法規(guī)。制造商執(zhí)行的體系需要具有不同程度的靈活性,以滿足這些法規(guī)要求。大多數(shù)情況下,為了滿足這些法規(guī)要求,制造商會對他們的供應(yīng)商提出一些特殊要求。各個制造商提出的要求各不相同,因為這些要求是基于每個制造商自己的質(zhì)量管理體系。例如,對于可追溯性,不同制造商會執(zhí)行不同的管理體系來滿足這一共同要求。即使面對的法規(guī)是相同的,兩個不同制造商也可能會使用不同的體系來達(dá)成目標(biāo)。這意味著半導(dǎo)數(shù)據(jù)從家庭監(jiān)控系統(tǒng)傳遞給PC或到所連網(wǎng)的醫(yī)院的需要,帶來對無線連接能力的需求。在收發(fā)患者記錄時需要注意數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。便攜設(shè)備的數(shù)據(jù)速率不高,有些情況下在遠(yuǎn)郊可能無法使用,連接能力、RF干擾,以及遠(yuǎn)程故障排除因而成為主要的難題。而對于實現(xiàn)這類功能的醫(yī)療電子設(shè)備。目前仍然缺少定義明確的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。為了應(yīng)對不斷增加的挑戰(zhàn)。半導(dǎo)體供應(yīng)商正在不斷創(chuàng)新,現(xiàn)在提供的方案是完整的方案,不僅僅是芯片。例如:當(dāng)便攜超聲波儀器已經(jīng)引進(jìn)顯示器時,僅僅展示芯片如何工作已經(jīng)不再被接受:而使用一個開發(fā)工具套件或演示套件來展示如何實現(xiàn)完整的解決方案卻變得更為重要。完整的解決方案可包括一個視頻卡、LCD控制器、LCD面板、IP、參考設(shè)計,并能夠?qū)崿F(xiàn)色彩空間轉(zhuǎn)換、縮放、Alpha混合、屏幕顯示(OSD)、幀緩存器控制。以及視頻定時生成等功能。企業(yè)的觀點
ADI亞太區(qū)行業(yè)市場總監(jiān)周文勝坦言該公司在滿足醫(yī)療應(yīng)用的產(chǎn)品長壽命周期上具有長期的傳統(tǒng)和清晰的策略。采用嚴(yán)格的質(zhì)量控制過程來實現(xiàn)產(chǎn)品的可靠性。相對于其他的一些行業(yè),醫(yī)療設(shè)備要求半導(dǎo)體產(chǎn)品具有更高的性能和穩(wěn)定性、可靠性,也包括更穩(wěn)定的供貨和更長的生命周期。所以ADI不光是在產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)上。在產(chǎn)品的供貨和生命周期等方面也盡量滿足市場和客戶的需求。ADI對通用器件的投資很大,著力于提高器件的精度和穩(wěn)定度,滿足醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展需求。針對超聲波設(shè)備和CT等應(yīng)用通道密度越來越高的趨勢,ADI不斷推出高集成高性能的產(chǎn)品。比如用于超聲波的AD9272和AD9273八通道集成式APE,以及128通道的CT模擬前端ADAs1128。另一方面是家用醫(yī)療設(shè)備的主要要求將集中在省電、節(jié)省成本和設(shè)計簡單等方面。因此,集成式解決方案將是制造商的首選。不過,家用型設(shè)備現(xiàn)在甚至也要求更高的性能,這是因為使用環(huán)境正變得越來越復(fù)雜,例如在移動的狀態(tài)下將需要更高性能的模擬和數(shù)字技術(shù)。ADI技術(shù)能為醫(yī)療行業(yè)客戶帶來差異化,向醫(yī)療保健用戶提供線性、混合信號、MEMS和數(shù)字信號處理技術(shù)方面的全面產(chǎn)品組合,可用于影像、病人監(jiān)護(hù)、儀器儀表、消費類和家用醫(yī)療等領(lǐng)域。ADI還致力與系統(tǒng)方案的研究,為客戶提供系統(tǒng)級的技術(shù)支持。ADI的核心技術(shù)加上系統(tǒng)專業(yè)知識,可以為醫(yī)療設(shè)備制造商實現(xiàn)醫(yī)療保健設(shè)計的差異化一一支持未來診斷和監(jiān)護(hù)設(shè)備以及健康和護(hù)理設(shè)備的發(fā)展。
Linear產(chǎn)品市場經(jīng)理Allson Steer認(rèn)為,醫(yī)療電子設(shè)備正在引起家庭醫(yī)療保健市場的革命,使人們不必走出家門就可診斷多種健康問題。技術(shù)正在實現(xiàn)便攜式自助護(hù)理保健系統(tǒng),以幫助人們監(jiān)視諸如血壓、血糖和體溫等生命體征。家庭醫(yī)療監(jiān)察和監(jiān)視系統(tǒng)允許人們控制他們的健康狀況,但是這些醫(yī)療設(shè)備必須是快速和高效率,而且在最重要的時刻運行。隨著便攜式醫(yī)療傳感器的演進(jìn),就非侵入式護(hù)理而言,對更長電池壽命和更小外形尺寸的需求變得更關(guān)鍵了。需要小型解決方案尺寸和低功耗的醫(yī)療電子設(shè)備例子包括:血液分析系統(tǒng)、脈動血氧計、數(shù)字x射線、數(shù)字體溫計等等。
有些醫(yī)療測量需要模擬電路連續(xù)運行,每秒取得數(shù)千甚至數(shù)百萬個讀數(shù)。而有的應(yīng)用每天僅需要一個讀數(shù)。就這些非經(jīng)常性測試而言,模擬電路僅需加一次電,進(jìn)行測量,然后在一天的剩余時間中一直保持空閑狀態(tài),運行在低功率“休眠”模式。在IC上需要提供低功率休眠或打盹模式,以在斷電時實現(xiàn)低功耗。Linear提供多種滿足這些便攜式家庭護(hù)理產(chǎn)品需求的超低功率信號調(diào)理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和電源IC;提供通用產(chǎn)品,具有很高的模擬性能,專注于效率和靈活性。能夠滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。在醫(yī)療行業(yè)中,以太網(wǎng)供電對于我們來說是一個非?;钴S的領(lǐng)域。客戶期盼在運用我們的PD前端來設(shè)計高效開關(guān)電源的過程中得到我們的支持,從而借助這些開關(guān)電源來為那些需要在各個房間之間搬動。以實現(xiàn)最高利用率的便攜式設(shè)備(床邊監(jiān)護(hù)器等)供電。 Microchip在醫(yī)療電子產(chǎn)品市場中的策略就是通過將獨特優(yōu)勢引入該市場繼續(xù)實現(xiàn)穩(wěn)健的增長。Microchip醫(yī)療產(chǎn)品部門高級經(jīng)理Steve Kennelly直言:“我們的主要關(guān)注點是手持便攜式醫(yī)療設(shè)備,它們可以充分地發(fā)揮我們的優(yōu)勢?!迸e例來說,Microchip引領(lǐng)該行業(yè)進(jìn)入了低功耗時代。讓設(shè)備設(shè)計人員可以實現(xiàn)可能的最長電池壽命。在具有模擬信號、基于傳感器的系統(tǒng)中。其先進(jìn)的模擬產(chǎn)品系列(包括自動調(diào)零運算放大器)可以提供優(yōu)越的性能。Microchip提供了一系列解決方案為醫(yī)療設(shè)備增加通信功能,包括帶有板載USB、以太網(wǎng)、CAN和LIN控制器的單片機(jī)(MCU)。對于無線通信,Microchip提供了支持ZigBeeg和Wi-Fi協(xié)議的收發(fā)器,該收發(fā)器也支持Sub-GHz無線通信。為了能最容易地實現(xiàn)應(yīng)用。公司還推出了一些經(jīng)專業(yè)認(rèn)證的模塊,它們無需射頻設(shè)計就可以使用。Microchip的目標(biāo)是讓醫(yī)療電子客戶可以自由地創(chuàng)新,使他們能創(chuàng)造出更多新產(chǎn)品為人們改善醫(yī)療保健水平。
Actel產(chǎn)品行銷經(jīng)理Minal Sawant認(rèn)為,作為這些應(yīng)用設(shè)備的供應(yīng)商,半導(dǎo)體供應(yīng)商必須確保產(chǎn)品滿足最高的可靠性和質(zhì)量水平。這包括進(jìn)行廣泛的可靠性試驗。以降低FIT率,執(zhí)行IOS9001質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)并保證持續(xù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求??煽啃缘囊粋€重要方面包括在輻射環(huán)境下的性能,例如在腫瘤治療設(shè)備等應(yīng)用中,假如半導(dǎo)體器件易于受到輻射的影響,引起觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),從而改變IC的功能,可能造成災(zāi)難性的后果。Acre!產(chǎn)品最適合臨床和診斷以及成像應(yīng)用。例如:臨床應(yīng)用中的心率監(jiān)控儀要求小型化和節(jié)能??梢允褂肍PGA來減輕處理器負(fù)荷,將其釋放出來完成其它功能,從而實現(xiàn)節(jié)能和小型化。在機(jī)器人輔助外科中的機(jī)器手臂控制面板成像應(yīng)用中,F(xiàn)PGA能夠助力電壓、溫度、電流等系統(tǒng)監(jiān)控功能,并將其反饋給決策用的處理器。Actel SmartFusion智能混合信號FPGA提供了一種獨特的數(shù)字和模擬元件組合,利用其模擬資源如集成式ADC,電壓、電流、溫度監(jiān)控器,以及嵌入式ARM微處理器來完成上述感測功能。IGLOO和SmartFusion FPGA圭黽供的低功耗和高集成度特性能夠滿足新興的醫(yī)療電子行業(yè)的需求。
Atmel微控制器策略行銷經(jīng)理趙宗慧指出,雖然一般的消費電子產(chǎn)品的半導(dǎo)體器件通常對于價格非常敏感,但是便攜醫(yī)療電子產(chǎn)品中的半導(dǎo)體器件(尤其是重要的微控制器)還必須滿足其它嚴(yán)格的要求才能夠取得成功。首先,它們必須非??煽?,并擁有高精度以防止誤診或錯誤報警。在便攜醫(yī)療電子產(chǎn)品用微控制器市場中,競爭要素是在具有超低功耗(延長電池壽命)的微控制器中嵌入高性能模擬外設(shè)(實現(xiàn)更精確的測量),并提供可選的有線/無線連接能力(這對于監(jiān)控應(yīng)用尤為重要)。
在便攜醫(yī)療電子產(chǎn)品等電池供電應(yīng)用中,Atmel AVR XMEGA系列微控制器可實現(xiàn)真正的1.6V工作電壓,這意味著這些器件能夠連接一個1.8V(±10%)的穩(wěn)壓電源,以節(jié)省成本和延長電池壽命。除了確保高模擬精度以外,XMEGA還具有高速12位模擬外設(shè),能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)2Msps的采樣率,XMEGA的ADc帶有增益級和過采樣(over-sampling)特性,能夠支持大多數(shù)便攜醫(yī)療電子產(chǎn)品。