近年来，医疗半导体商场已经成为添加最敏捷的半导体商场范畴之一。依据商场研讨机构Databeans 2010年关于医疗半导体的估量，2010年至2015年间的年复合添加率(CAGR)将达9.4%。这其间，因为家庭保健趋势及人们对健康、保健设备爱好添加，顾客健康医疗分类商场开端以较快的速度添加。作为运用于高能效电子产品的首要高性能硅计划供货商，安森美半导体供给广大阵型的医疗运用产品，帮忙立异式医疗电子产品完成更高的集成度、小型化、高能效、易用性、便携性和耐久性，合作我国医疗设备趋势的开展。
我国医疗设备及医疗半导体趋势
多种要素将归纳推进我国医疗设备商场添加：首先是人口老龄化，到2030年，我国60岁以上人口所占百分比将从2010年的12.3%添加至24.4%，到2050年更估量添加到33.9%;并且人们的预期寿数将更长，心脏病、糖尿病、哮喘的发病率增高;还有中产阶级集体扩展，以及医疗开支增多、健康稳妥变革等等。
而从医疗设备来看，我国本乡的医疗设备研制增多，且本乡制作商竭力供给本钱低于外国竞争者的产品。面向我国商场的医疗设备也在不断寻求进步可靠性、准确度和精细度、易用性及便携性。相应地，用于医疗设备的医疗半导体正走向更高集成度、小型化、高能效，也使消费类健康设备转向选用规范元器材。
安森美半导体用于顾客健康医疗设备的半导体计划
半导体技能在医疗设备立异范畴发挥重要作用。安森美半导体具有深刻理解医疗商场质量、可靠性及持久性要求的资深工程团队，并具有全球制作及物流才能，以高性能的硅计划帮忙医疗设备开发人员处理他们共同的规划应战。
安森美半导体的医疗半导体产品包含植体及临床保健、顾客健康和听力健康等要害医疗分类商场。本文要点环绕顾客健康运用，讨论安森美半导体的高精度、高可靠性及低能耗计划。
1) 用于血糖仪等便携式医疗设备的Q32M210 32位混合信号MCU计划
关于我国糖尿病现状的事例研讨标明，因为生活方式及饮食结构改变、西式饮食形式影响、短少运动，以及农业国家转向工业化国家的进程、更多写字楼作业岗位等，也使我国的糖尿病呈上升趋势。更多人需求用血糖仪自己进行监测，以便作改变趋势剖析及与医师交流，推进了血糖仪(BGM)的运用和出售。
安森美半导体供给运用于血糖仪等便携检测设备的精细混合信号微操控器(MCU) Q32M210。这个器材是专为高精度规划的模仿前端，其要害优势是选用16位低噪声模数转换器(ADC)、业界规范ARM? Cortex?-M3处理器;低走漏电流及低动态功率可完成超低能耗作业(待机电流 26 μA，休眠电流 ~750 nA)，延伸电池运用时间;要害板载功用包含存储器、集成带过错校对操控(ECC)功用的闪存以保证闪存的高可靠性、和片上USB支撑，经过优化的高集成度可下降物料单(BOM)开支;可装备前端，OEM可将其用于多种产品，包含血糖仪、心率监测仪和健康监测设备等。
图1：供给超低能耗、精细混合信号处理及高可靠性的Q32M210 32位MCU框图
Q32M210选用更精细的血糖等级核算，除了延伸电池运用时间，在需求换电池之前进行更多的血糖测验，还可下降体系复杂度，减小外部元器材需求，支撑更小外形因数的PCB规划及尺度更小的血糖仪，而削减外部元器材数量也下降了体系本钱。
在产品开发方面，Q32M210具有很好的灵敏性，可经过软件装备的模仿前端及数模转换器(DAC)完成可编程增益扩大器、可装备采样率，还有三个10位DAC及集成低导通阻抗开关。该器材能够定制，不需求新的外部电路来匹配新的试纸类型，兼容宽规模传感器类型。现有Cortex-M3运用能够容易移植到Q32M210，简化了软件开发。易于集成、规范化及衔接也充分体现了规划灵敏性;开发支撑包含评价及开发套件(EDK)、固件库、代码典范。
从Q32M210运用示例能够看出，传统架构血糖仪虽准确、简略，但不灵敏，整体半导体BOM本钱约为5.75美元(以批量500万片计，下同);而优化架构的血糖仪具有极准确和强固特性，还可重新装备(支撑先进的指示器开发)，整体半导体BOM本钱约为4.50美元。
图2：传统架构(左)与优化架构(右)的血糖仪比照，绿色部分可选用安森美半导体的器材
2) 用于助听器的DSP体系计划
2012年全球估量出售近1200万部助听器，推进力来自于人口老龄化、更长预期寿数、更低出生率;新式商场(我国、印度、巴西及东欧)收入上升;过渡噪声、糖尿病、耳毒性(某些处方药副作用)等疾病所造成的的听力减退病例延伸。
关于我国听力健康现状的事例研讨显现，我国有超越1,000万成人患有听力减退，听力减退者中估量仅1%运用助听器(欧洲为16%，美国为25%)。美国的研讨显现，因为遭到过度噪音的影响，6至19岁儿童及青少年中有12.5%存在永久性听力上危害，我国城市区域的研讨显现出相似成果。
助听器首要分耳背式(Behind The Ear, BTE)和耳内式(In the Ear, ITE)，合适不同年纪和不同需求的患者配戴。前者有传统BTE，微型BTE和耳道内置受话器(Receiver In Canal, RIC);而后者有全、3/4、半耳腔式ITE，耳道内置，深耳道(Completely In the Canal, CIC)及耳道内不行见(Invisible In Canal, IIC)等类型。其趋势有三：其一是分立及“不行见”，更细巧的耳道内置受话器(RIE)及新的耳道内不行见(IIC)类型在美国“婴儿潮”一代开端选用助听器时更受欢迎;其二是无线通讯及衔接：当时技能为2.4 GHz、900 MHz及带蓝牙继电器的近场磁感应(NFMI);其三是彻底主动化及“智能”，音量操控及信号处理主动适配声响环境，因此更有用，令用户更便利。满意这些趋势别离需求转移至65 nm或更小节点工艺及微型化封装技能;需求互操作性及先进的封装技能;添加处理功率及算法复杂度。随之而来的规划应战是功耗约1 V作业电压时的电流耗费、多芯片及芯片面积要小于10mm2、选用混合信号技能。
从图3中能够看到，绿色部分是安森美半导体供给的器材。其体系级封装(SiP)简化了微型助听器的拼装进程，合适一切助听器类型助听器。
图3：助听器框图
安森美半导体为无线助听器运用供给预装备的DSP体系，包含Ayre SA3291混合模块及AYRE中转器参阅规划等。这些预装备DSP体系供给多种混合挑选及功用包，支撑一切助听器产品类型，十分合适于要求很少编程装备、要求即可运用的助听器制作商。
其间，安森美半导体的Ayre SA3291混合模块选用完好特性的助听器算法套件、预装备听觉处理器和NFMI高带宽集成双工无线电，天线是仅有需求的外部元器材，并可同步左耳及右耳参数。而安森美半导体的Ayre中转器参阅规划支撑立体声响频流、持蓝牙、音量操控和程序挑选。
安森美半导体的助听器数字信号处理软件具有几个显着的特性，如宽动态规模紧缩，可柔软扩大声响，且不会使增大的声响令人不适，可针对个别的听力减退状况供给个性化定制;反应消除器可消除由反应发生的部分助听器输出信号，并经过相位消除来自习惯地消除;自习惯方向可主动适配极性形式，依据噪声方位调理;使用环境分类继续剖析声响环境，主动调理助听器将舒适度和可听性提升至最高。
图4：无线助听器运用示意图
为便利工程师规划，安森美半导体还供给软件开发东西(网上东西)，帮忙挑选及装备算法，创立定制助听器;对电声特性建模、测验算法、微调等。假如客户开发验配软件，可供给接口通讯库文件;假如客户没有验配软件，可供给验配软件的定制化。硬件开发东西包含DSP编程器和开发板。
除了预装备DSP计划，安森美半导体还为助听器运用供给Ezairo? 5900系列敞开可编程的DSP体系。此DSP体系供给可高度定制的混合功用装备挑选，十分合适于开发自有立异算法或运用第三方供货商供给的全定制算法的助听器制作商。
定论
为满意家庭保健及人们对健康、保健设备爱好增高的需求，安森美半导体针对我国商场为医疗运用供给了多种半导体处理计划，包含用于血糖仪等便携感测设备的高性能、高精度、高可靠性的Q32M210 32位混合信号微操控器,用于助听器的预装备DSP及揭露可编程DSP体系，帮忙我国医疗电子产品制作商开发立异的高精度、高可靠性及低能耗医疗设备。一起，安森美半导体还供给配套软、硬件开发东西，帮忙客户完成芯片产品以外2次性开发，还有运用工程师团队为客户体供现场支撑，帮忙他们缩短规划周期，加速产品上市。
