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MEDICAL 7 - aprile 2015
VIII
Medical
ta oppure wireless. Per espletare tutte queste funzioni sono
solitamente impiegati differenti dispositivi discreti.
Per i dispositivi medicali portatili un elemento sicuramen-
te critico è una gestione efficiente della potenza. In questo
articolo sono descritte le caratteristiche salienti di un SoC
(System-on-Chip) a basso consumo adatto alla realizzazione
di dispositivi medicali portatili che utilizzano per l’alimen-
tazione una batteria primaria (alcalina o a bottone) o una
batteria ricaricabile.
In seguito si vedrà come l’aggiunta di un integrato per la
gestione della potenza (PMIC – Power Management IC)
permetta di supportare ulteriori funzionalità. Nel corso
dell’articolo, dopo l’analisi di un tipico progetto discreto, si
esamineranno i vantaggi – aumento delle prestazioni senza
penalizzare il budget di potenza – legati all’uso di una solu-
zione integrata. Un altro aspetto interessante è l’esame dei
circuiti integrati di nuova generazione, grazie ai quali è pos-
sibile ridurre gli ingombri, ottimizzare l’uso della potenza
e aumentare la sicurezza con una connessione USB. “Last
but not least”, la semplicità di connessione di un moderno
dispositivo medicale portatile con uno smartphone apre la
strada a una gamma di applicazioni e di utilizzo dei dati
praticamente illimitata.
Gli svantaggi di una soluzione discreta
Il primo passo è senza dubbio una sintetica analisi di uno
schema a blocchi funzionale tipico di una soluzione di po-
tenza di tipo discreto (Fig. 1). Il blocco preposto alla gestio-
ne della potenza è formato dai seguenti elementi: isolatore
di batteria, carica batteria, indicatore del livello di carica
(fuel gauge), alimentatore per la retro-illuminazione e re-
golatore lineare o a commutazione. Il front-end analogico,
da parte sua, prevede convertitori (sia A/D sia D/A), ampli-
ficatori operazionali, comparatori, commutatori analogici
e un riferimento di tensione. Come si può facilmente intu-
ire, l’uso di un numero così elevato di componenti discre-
ti potrebbe avere un impatto negativo sull’affidabilità del
sistema complessivo e contribuire ad aumentare ingombro
sulla scheda e costi.
Migliori prestazioni con una soluzione integrata
Grazie alla recente disponibilità di una soluzione integrata
che prevede l’uso due chip – un microcontrollore di tipo
SOC e un PMIC – è possibile incrementare sensibilmente le
prestazioni complessive del dispositivo. (Fig. 2).
Un microcontrollore SoC sicuro per il settore medicale
Il microcontrollore SoC MAX32600 (Fig. 3), basato sul
core Cortex M3, si differenzia nettamente dalle soluzioni
attualmente disponibili sul mercato grazie all’integrazione
di un AFE ad alte prestazioni e di funzionalità di sicurez-
za avanzate che assicurano la massima protezione dei dati.
Un’interfaccia per comunicazioni cablate e wireless per-
mette all’utilizzatore di scegliere diverse modalità per la
Fig. 2 - Una soluzione integrata che utilizza il microcontrollore SoC MAX32600 e un PMIC, entrambi rea-
lizzati da Maxim, è possibile semplificare il progetto e migliorare le prestazioni