智能手环PCB设计涉及到的分立器件

时间:2025-05-07 14:25:09来源:本站

背景

现代社会,人们的各种压力越来越大,睡眠质量显得尤为重要。智能手环作为热门的穿戴式智能设备,其中集成了运动监测、睡眠追踪、心率测量、体温检测等多种功能,其内部电路集中在较小的PCB板上要实现低功耗、高精度的平衡。合科泰将在以下讲解其构成和PCB设计注意事项。

 

构成及原理

智能手环通常由射频电路单元、时钟电路单元、存储器电路单元、传感器电路单元和主控MCU单元等组成,其功能主要有睡眠检测、心率测量、体温检测等。睡眠监测是在感应我们的身体在睡眠时有没有比较大的动作,体动记录仪有三轴传感器能够灵敏的从3个方向记录到轻微的移动。

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心率测量常见的方法有光电透射测量法和心电信号测量法,光电透射测量法利用心脏跳动引起血液透光率变化;心电信号测量法原理与医院心电图检测类似,利用人体组织和体液导电,收集体表电极变化,经算法处理得出心率数值。体温检测采用高精度NTC热敏电阻,在36-42度体温范围内精度可达0.01度,阻值精度±0.05%。但需保证与手腕紧密贴合,否则可能因热量辐射问题影响测量准确性。

 

PCB注意事项

智能手环PCB设计需注意多方面事项。首先布局上要分区,将各电路单元合理划分,时钟与晶振电路走线短且避开数据线,关键走线做好敷铜、环地保护,晶振部分挖铜处理;其次,射频电路作为关键部分,基于低功耗蓝牙传输,要注重天线形状、布局及外壳材料影响,需射频天线工程师参与。同时要做好ESD防护设计与检测,以适应不同地区标准。还要预留系统升级接口,前期确定USB接口或无线推送等升级方式。

  

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综上所述,智能手环的布局是实现多功能集成的核心,为此需要考虑到各模块的元器件选型,如在充电回路控制中可使用合科泰NMOS管A03420,提高可靠性和降低损耗;维持电池均衡可使用合科泰的HKTQ30P03,低阻高效、快速响应;接口信号保护可使用肖特基二极管,推荐SD103AW。通过功能分区布局,结合短距走线与信号屏蔽设计,可实现紧凑空间内实现健康监测、无线传输与低功耗的平衡,合科泰为智能手环的高精度数据采集与长期可靠运行奠定硬件基础。



公司介绍

合科泰成立于1992年,是一家集研发、设计、生产、销售一体化的专业元器件高新技术及专精特新企业。

产品包括:

1、半导体封装材料;2、被动元件,主要有:电阻、电容、电感;3、半导体分立器件,主要有:MOSFET、TVS、肖特基、稳压管、快恢复、桥堆、二极管、三极管及功率器件,电源管理IC及其他集成电路等。

合科泰设有两个智能生产制造中心:

1、中国华南地区的制造中心,位于惠州市博罗县的合科泰科技智能制造园区,建筑面积75000㎡,拥有先进设备及检测仪器1000多台,在当地配套集团物流配送中心,而东莞塘厦生产中心为目前生产基地;

2、中国西南地区的制造中心,位于四川省南充市顺庆区科创中心,厂房面积35000㎡,拥有先进设备和检测仪器仪表约2000台;

2024年合科泰全面拓宽产品线,在四川南充成立三家子公司,分别是 顺芯半导体南充安昊南充晶科 ,主要负责研发生产半导体封装材料;产品线拓宽后将最大程度满足客户需求。

合科泰坚持客户至上、品质第一、创新驱动、以人为本的经营方针,为客户提供一站式应用解决方案服务。同时合科泰提供半导体芯片分立器件封装测试OEM代工等综合性业务。

合科泰在集成电路设计、芯片测试、分立器件工艺设计、可靠性实验等方面积累了丰富核心技术储备,拥有国家发明专利、实用新型专利等100多项。

合科泰通过了ISO9001、ISO14001、IATF16949体系认证。

产品广泛应用于电源、照明、医疗电子、小家电、通信、安防仪器、工控、汽车电子等领域。

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