2024半導(dǎo)體器件人體通信半導(dǎo)體接口第4部分膠囊內(nèi)窺鏡

Sh4目 次前言 II112范引文件 13語定義 1術(shù)和義 1評(píng)和性 23.3符號(hào) 44用求 54.1通規(guī)范 54.2結(jié)規(guī)范 64.3電規(guī)范 64.4操規(guī)范 9附錄A（料）人通信囊窺使概述 10I《半導(dǎo)體器件人體通信半導(dǎo)體接口》擬由以下四個(gè)部分構(gòu)成：----第1部分：總則。目的是規(guī)定人體通信用半導(dǎo)體接口的一般要求。----第2部分：性能特性。目的是規(guī)定人體通信用半導(dǎo)體接口的性能特性。----第3部分：功能分類和工作條件。目的是規(guī)定人體通信用半導(dǎo)體接口的工作條件。----第4部分：膠囊內(nèi)窺鏡。目的是規(guī)定使用電流耦合人體通信的膠囊內(nèi)窺鏡的半導(dǎo)體接口的電氣III半導(dǎo)體器件人體通信半導(dǎo)體接口第4部分:膠囊內(nèi)窺鏡范圍IEC62779定義了使用電流耦合人體通信的膠囊內(nèi)窺鏡半導(dǎo)體接口電氣性能的一般要求。它包括接口的通用規(guī)范和功能規(guī)范。本文件涵蓋的半導(dǎo)體接口是在人體內(nèi)的膠囊內(nèi)窺鏡和人體外接收設(shè)備中的HBC調(diào)制解調(diào)器之間處理或傳輸電信號(hào)的接口。（IEEE802.15.6：2012IEEE局域網(wǎng)和城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)第15.6部分：無線體域網(wǎng)下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1發(fā)射電極transmittingelectrode一種將電子信號(hào)從膠囊內(nèi)窺鏡傳輸至人體的金制結(jié)構(gòu)，通常位于人體內(nèi)部并粘附在小腸上。注：發(fā)射電極將電信號(hào)傳送到非金屬傳輸通道-人體3.1.2膠囊內(nèi)窺鏡capsuleendoscope小型圓形和管狀?yuàn)A具，包括LED模塊、透鏡模塊、傳感器PCB、電池和電源模塊。3.1.3圖像傳感器imagesensor將圖像傳感器前面的光亮度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的半導(dǎo)體器件。3.1.4驅(qū)動(dòng)器driver以電信號(hào)的形式向人體傳送圖像數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體器件。注：驅(qū)動(dòng)器位于發(fā)射電極之前，以預(yù)限制電流和預(yù)限制電壓輸出電信號(hào)。3.1.5電耦合人體通信galvaniccouplinghumanbodycommunication人體通信方法，其接收器在體內(nèi)和體表有兩個(gè)電極，可以感應(yīng)到發(fā)射器通過人體某個(gè)部位引起的電1流變化。3.1.6電容耦合人體通信capacitivecouplinghumanbodycommunication3.1.7接收電極receivingelectrode物理金屬結(jié)構(gòu)，用于接收來自人體的電信號(hào)，并將接收到的信號(hào)傳送到模擬前端。注：接收電極傳輸來自非金屬傳輸通道-人體的電信號(hào)3.1.8接收設(shè)備receivingdevice用于接收從體內(nèi)的膠囊內(nèi)窺鏡發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)并將接收到的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備中的電氣裝置。注：存儲(chǔ)設(shè)備可以是內(nèi)存或硬盤驅(qū)動(dòng)器3.1.9帶通濾波器band-passfilter（）（）3.1.10模數(shù)轉(zhuǎn)換器analogtodigitalconverterADC模擬前端中的半導(dǎo)體器件或電路元件，將濾波后的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。注：轉(zhuǎn)換后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以在接收設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器中處理。3.1.11數(shù)據(jù)恢復(fù)電路datarecoverycircuitDRC模擬前端中的半導(dǎo)體器件或電路元件，從接收設(shè)備的濾波信號(hào)中恢復(fù)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。注：DRCCDR電路或ADC3.2.1.1ingefultcurntbeweentrnsmttigelecrodsIf膠囊內(nèi)窺鏡半導(dǎo)體接口中膠囊內(nèi)窺鏡電極之間的最大短路電流量。3.2.1.2發(fā)射電極之間的輸出阻抗outputimpedancebetweentransmittingelectrodesZEC從人體看向膠囊內(nèi)窺鏡半導(dǎo)體接口中膠囊內(nèi)窺鏡的發(fā)射電極端的阻抗。注：輸出阻抗取決于驅(qū)動(dòng)器的輸出阻抗。23.2.2.1接收電極的輸入阻抗InputimpedanceofreceivingelectrodeZER從人體看向膠囊內(nèi)窺鏡半導(dǎo)體接口中接收裝置的接收電極的阻抗。注：輸入阻抗取決于帶通濾波器和信號(hào)放大器的輸入阻抗，它們通常是模擬前端的第一級(jí)。3.2.3.1接收設(shè)備的輸入靈敏度inputsensitivityofreceivingdeviceIS接收設(shè)備正確恢復(fù)膠囊內(nèi)窺鏡發(fā)送信號(hào)的最低信號(hào)要求。注：對(duì)于IS的定義，膠囊內(nèi)窺鏡和接收設(shè)備之間應(yīng)滿足所需的誤碼率。3.2.3.2動(dòng)態(tài)范圍dynamicrangeDR注：動(dòng)態(tài)范圍取決于比較器的最小驅(qū)動(dòng)電平和信號(hào)放大器的信號(hào)增益。3.2.3.3電壓增益voltagegainGv模擬前端放大器電路或帶通濾波器組件的不被特意衰減或移除的信號(hào)電壓的增加量。3.2.3.4下截止頻率lowercut-offfrequencyfCL接收信號(hào)通過帶通濾波器后，信號(hào)衰減3dB時(shí)的低頻數(shù)值，見圖1。3.2.3.5上截止頻率uppercut-offfrequencyfCU接收信號(hào)通過帶通濾波器后，信號(hào)衰減3dB時(shí)的高頻數(shù)值，見圖1。3.2.3.6帶寬bandwidthBW從下截止頻率到上截止頻率的不被有意衰減或移除的頻率范圍寬度，見圖1。標(biāo)引序號(hào)說明：BW-帶寬fCU-上截止頻率fCL-下截止頻率3圖1截止頻率和帶寬的定義3.2.3.7傳輸損耗propagationlossPL膠囊內(nèi)窺鏡傳輸?shù)男盘?hào)通過人體時(shí)的衰減量。注：通常，傳播損耗可以定義傳輸電壓擺幅和接收電壓擺幅的比率。3.2.3.8鎖定范圍lockrangeLRCDR電路可以被鎖定的工作范圍頻率3.2.3.9ADC的位寬度bitwidthofADCBITADCADC的輸出分辨率，可決定接收設(shè)備中調(diào)制解調(diào)器的處理精度。符號(hào)表1：符號(hào)列表符號(hào)符號(hào)說明VSC電源電壓ISC工作電流tOPC工作時(shí)間ISFC發(fā)射電極之間的單一故障電流ZEC發(fā)射電極之間的輸出阻抗VSR電源電壓ISR工作電流tOPR工作時(shí)間ZER接收電極之間的輸入阻抗IS接收設(shè)備的輸入靈敏度DR動(dòng)態(tài)范圍GV電壓增益CL下截止頻率CU上截止頻率BW帶寬PL傳輸損耗LR鎖定范圍4BITADCADC的位寬度通則該部分提供了通用規(guī)范，以規(guī)定使用人體通信的膠囊內(nèi)窺鏡半導(dǎo)體接口的功能和外部要求。功能類別如果接口具有功能或電器類別，應(yīng)予以說明。應(yīng)給出接口所執(zhí)行功能的一般性說明?？驁D（CTRL）（DRV）（SA）AFE（）標(biāo)引序號(hào)說明：CEAFEDRVBPFCTRLDRC-接收器STGDEV-存儲(chǔ)器SA-TESB-小腸RE-IMGSHB-MODINB-體內(nèi)OUTB5注：在接口滿足性能要求的前提下，可以在必要時(shí)改變接口中組件的順序圖2使用電流耦合人體通信的膠囊內(nèi)窺鏡半導(dǎo)體接口結(jié)構(gòu)的典型示例如適用，應(yīng)在框圖中定義接口和HBC調(diào)制解調(diào)器之間傳輸?shù)目刂菩盘?hào)。接收設(shè)備中的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路（DRC）可以使用比較器和CDR實(shí)現(xiàn)，也可以僅使用ADC實(shí)現(xiàn)。（有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參見圖3中的示例。）標(biāo)引序號(hào)說明：DRC-數(shù)據(jù)恢復(fù)電路CMP-比較器CDRC-時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路ADC-模數(shù)轉(zhuǎn)換器圖3典型的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路示例（（IEC和/通則應(yīng)給出其在規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)的電性能。a)b)6應(yīng)給出電源類型，例如插座或電池。a）b）c）d）g）h）兩個(gè)發(fā)射電極短路時(shí)電極上的單一故障電流；i）對(duì)心臟的最大漏電流。對(duì)于信號(hào)放大器和帶通濾波器中的相應(yīng)部件，應(yīng)給出以下特性：a）帶通濾波器的輸入阻抗；b）帶通濾波器的輸出阻抗；c）靈敏度水平；（PSRR）；f）g）通h）阻帶i）帶寬i）截止頻率。比較器關(guān)于比較器中的相應(yīng)組件，應(yīng)給出以下特征：a）最小輸入電壓；d）e）CDR關(guān)于CDR電路中的相應(yīng)部件，應(yīng)給出以下特性：7a）b）c）d）e）f）g）h）PLL（如ⅠⅡ）；i）PLL（j）k）i）（PSRR）。CDR應(yīng)給出CDR或0CDR數(shù)據(jù)應(yīng)給出接收設(shè)備中調(diào)制解調(diào)器與接口之間交換的數(shù)據(jù)規(guī)范。時(shí)鐘應(yīng)給出用于同步的時(shí)鐘信號(hào)的規(guī)范。極限值極限值之間的任何相關(guān)性均應(yīng)明確規(guī)定。/所有的電壓都應(yīng)該和一個(gè)特定的參考端子比較。性。應(yīng)給出以下各項(xiàng)的極限值：a）電源電壓；b）工作電流；c）供電；d）電極上的輸入電壓；8e）f）h）兩個(gè)發(fā)射電極短路時(shí)膠囊內(nèi)窺鏡的最大單次故障電流；i）誤碼率（BER）。溫度a）工作溫度；b）應(yīng)說明其主要用途，例如用于小腸、大腸等的膠囊內(nèi)窺鏡。如果有任何申請(qǐng)限制，應(yīng)予以說明。相容性應(yīng)說明與本文件兼容的通信標(biāo)準(zhǔn)，例如IEEE802.15.6。應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)信息，包括其通信協(xié)議。9附錄A（資料性）人體通信膠囊內(nèi)窺鏡使用概述（HBC）HBCHBC圖A.1HBC12標(biāo)引序號(hào)說明：RD-接收器