Układ EKG rozwija technologię miniaturyzacji układów analogowych

Centrum badawcze nanotechnologii imec wraz z Holst Centre opracowało nowy układ odczytujący ECG/EKG. Oparty został na układach domeny czasowej („time-domain”) i technologii CMOS 40 nm, jak czytamy w notatce imec. W dzisiejszych czasach króluje elektronika cyfrowa. Układy takie stają się coraz mniejsze i zużywają coraz mniej energii, dzięki kolejnym technologiom procesów wytwarzania, itd. Pod tym względem, technologie analogowe pozostają nieco w tyle. Nie zmniejszają się też napięcia zasilania, na jakich pracują. Jednak nie wszystkie układy analogowe da się zastąpić bezpośrednio ich cyfrowymi odpowiednikami. Inżynierowie z imec oraz Holst Centre opracowali więc układ EKG, który jest mniejszy od swoich braci, tj układów realizujących tą funkcję. Nowy scalak EKG ma powierzchnię zaledwie 0.015 mm2. Może pracować z napięciem przemiennym 40 mVpp (AC Sigma) i z przesunięciem (offset) na elektrodach do 300 mV DC. Do pracy wymaga jedynie 3.3 uW, przy zasilaniu napięciem 0.6 V. Otrzymując odpowiedni sygnał EKG, system nie nasyca się i jest w stanie wykryć uderzenia, nawet podczas żywiołowego ruchu. To zasługa zastosowanej architektury, o której wspomnieliśmy powyżej („Time-domain”). Pozwoliło to też na dalszą miniaturyzację, poprzez zrezygnowanie z dodatkowych wzmacniaczy i elementów pasywnych. Wydajność ta jest porównywalna ze znacznie większymi, standardowymi konstrukcjami. Jednak nowy układ jest w porównaniu do nich znacznie zmniejszy i zużywa mniej energii. Może z powodzeniem pracować z kilkoma sensorami, tworząc wydajne, efektywne i dokładne urządzenia medyczne. Jednocześnie udało się otworzyć drogę do miniaturyzacji układów analogowych do i powyżej bariery technologicznej 40 nm. Pozwoli na uzyskanie podobnych korzyści, jakie otrzymały układy cyfrowe, dzięki takiej miniaturyzacji.