二极管|汇顶科技推出GH300心率传感器,获华米PowerBuds Pro应用

作者:我爱音频网
TWS耳机的佩戴检测是近年来新加入的功能,之前通过耳机腔体内部贴片电容传感器来实现,但电容传感器容易受到佩戴和温度的影响。在耳廓不能与腔体良好接触的情况下,会影响到电容距离传感器检测精度,导致耳机不能正常工作。
并且TWS耳机还承载着智能终端的作用,健康检测一直都是人们密切关注的一点。心率检测作为健康自测的一项重要措施,从三星手机独有的检测功能,拓展到手表、手环上,使用越来越方便。
汇顶科技推出了一款超小尺寸的心率传感器模块GH300,尺寸仅为4.3*2.6*0.9mm。超小的体积可以放入耳机的导管或腔体上,进行心率检测,同时具备超低功耗特性,完美符合TWS耳机的心率检测应用。同时,GH300还支持红外线佩戴检测,平均电流仅10μA,有效降低佩戴检测对耳机续航造成的影响。
华米科技是一家健康服务供应商,旗下多款产品均支持运动健康监测功能。我爱音频网拿到了Amazfit PowerBuds Pro耳机,并且对这款耳机进行了拆解。这款耳机支持智能跑步识别和自动记录运动数据,耳机内置心率检测模块可实时监测跟踪心率数据,同时内置加速度传感器实现颈椎保护,可以说是一款功能非常全面的耳机。
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华米Amazfit Powerbuds Pro真无线耳机整体外观一览,充电盒采用白色磨砂材质,翻盖设计,耳机取用方便。耳机为柄式入耳设计,内置三颗麦克风用于降噪功能,耳机柄支持压感操作,可在运动中获得更佳的操控体验。
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华米这款耳机在右耳耳机导管处加入了心率检测模块,黑色开窗下面就是汇顶科技GH300心率传感器模块。
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取下开窗,汇顶科技GH300心率传感器模块特写,图片左侧靠近耳机腔体处为两颗发光二极管,右侧为内置光电二极管,用于接收反射光信息。
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汇顶科技GH300内置了两颗LED,分别为用于佩戴检测和心率检测的850nm红外光LED和用于心率检测的525nm绿光LED,绿光LED可用于性能要求较高的应用中。同时GH300还将光电二极管和前端都集成在封装内部,集成度非常高。
汇顶科技GH300具有超低的运行功耗,以25Hz心率检测采样频率的典型场景下,包含LED的综合平均工作功耗仅为40μA。芯片内置24位高精度ADC,动态范围达96dB。内置三路LED驱动器,用于内置两颗LED驱动,支持一路外接LED实现佩戴检测,LED驱动电流可编程,并支持自动驱动电流调节,获得优秀的信噪比。
汇顶科技GH300内置一路光电二极管用于接收,支持外接一路光电二极管配合外接LED进行佩戴检测,支持1kHz采样频率。工作电压范围为2.1-3.3V,采用I2C接口通信,可实现心率检测心率变异性检测以及佩戴检测功能。
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GH300方框图,是一颗完整的智能型传感器,用于心率数据采集,芯片内置完整的电源管理等功能,外围元件精简,传感器通过I2C总线与耳机主控芯片连接传输数据。
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华米这款耳机腔体上还有一路光学佩戴检测,使用了GH300额外的一路驱动输出和光电二极管输入,提供加强的佩戴检测功能。
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