DUT 取样原理简介

见上图,DUT 会间隔点灯去取样,上图取样波是每个时间间隔来一群(一到多个 Pulse)

上图显示,每个时间点的取样(一群)可能可以再细分一到多次的取样,以单一绿光为例,Pulse 可能是来自不同位置 LED 的开关,开关的强度也不见得都一样强。

以 SpO2(R / IR)应用为例,AECG100 LED ON / OFF 是根据 DUT 的Sampling Pulse Timing,因为侦测等电路的延迟,会有些许延迟(Response Delay),DUT R / IR 的 Sampling Pulse 是交错来的,因此 AECG100 也必须判断需要发出哪种相对应的光,因此 AECG100 LED R ON 与 AECG100 LED IR ON 时,AECG100 发出光的波长跟强度都不一样。

至于取样后,选取哪一组就看各 DUT 的算法。

上图所显示的是 Sample Data(RAW Data)的取值点及算法,虚线是没有光的区域,A 及 A’都是关灯时的取样值,B 是打光后接收到的取样值,目前大多以上图的两种算法来当作取样的 RAW Data,A 点最好是点灯前取,B 点最好是等 LED 发光稳定后取(关灯前),A’最好等关灯稳定后取样(这时间点可能要特别留意, DUT LED 可能不是马上灭掉)(A or(A+A’)/ 2 视同含环境光、Noise…的背景值)

光源的波长可否客制?

虽不排除,但是不同波长客制的最大问题在于每个出货标准及流程不同。

波长 LED 可能我们就需要准备一套标准,管理上目前可能很难配合,另外主流就那几个波长的光,目前也没遇到客制特别波长的需求。

DUT 光强度的侦测

目前 HRS / AECG PPG 系列都可以从 PD 经过 ADC 读取强度值,但有些限制,太强太弱的光可能会有些问题。另外是 Pulse Timing 如果过快,ADC 会侦测不出来, 此时请直接把讯号接示波器,从示波器观察 PD 接收到的值。

如果 DUT 只用 PPG 测心率,是否就不需买 AECG100,只要买 HRS200?

假如没有 ECG 或 SpO2 的开发需求,只需 HRS200 即可。

AECG100 提供 PPG / ECG 讯号给 DUT,但可否验证 DUT 计算出的 PWTT 正确与否?

可以,AECG100 可以控制 PPG 与 ECG 讯号的时间差,可以验证 DUT 的 PWTT 功能。

更换光源模块时,操作软件是否也须更换?

不需要,目前都在同一操作软件,但操作软件会侦测模块的不同,限制或使用不同的操作画面。

如何克服环境光线对 PPG 测试的影响?

遮光;隔光;需要 DUT 从机构上去处理。

AECG100 的 PPG 功能与 HRS200 的功能差异?

AECG100 增加的部分

(1) SpO2 的支援

(2) 波型参数的增加

(3) PD Sample Rate 的增加

(4) LED 最大亮度可以软件控制(出货软件 Only)

(5) Trigger Level 可以软件控制

PPG 如何模拟肤色?

可以控制 DC 值的大小来模拟,但肤色与 DC 值的关系需要用自行定义。

AECG100 SpO2 为何只看到 R 或 IR 的光?

A. 请参考问题 1 的解答,先大致确定双方 PD / LED 的位置,要顺利看到模拟波型,需要双方看到彼此。AECG100 反射式系列标准的出厂方向如下图: 

(示意图,仅供参考)

 

B. 如何确定 AECG100 有侦测到待测物光讯号?

1)在软件下列画面,点选进左下角的 Sampling(垂直显示)操作画面(此时切勿启动仿真器放功能)。

2)点选 Signal 将选项改成下图(勾选「Switch - R」和「Switch - Infrared」)。

3)点选 Sampling(水平显示),开启启动取样。

4)透过下图显示的 + / -,选取适当的放大率。

5)可以适当的勾选冻结画面功能,将画面冻结。

6)以 TI AFE4403 EVM 为例,正常应该要看到下列波型。

两道光应该要交错启动(Low Active),假如有全 High 或全 Low 的状况,则须调整  Trigger Level。

 

7) Trigger Level 调整说明

在没有 Freeze 及适当放大率的状况下,动态去调整 R / IR 的 Trigger Level 值,顺序是先将 IR 固定在最大值 255,因为 IR 的开关会影响 R 的开关,此时 IR 的开关波型应该在高准位,如果是低准位表示仿真器有问题或者是待测物的光太强(需要去调整仿真器的硬件参数),如果 IR 稳定的在高准位,则可以进一步调整 R 的数值,慢慢由上往下调整,直到看到适当稳定的低准位 Pulse 为止。然后再将 IR 的 Trigger Level 慢慢降低,直到看到稳定交错的 Low Pulse 为止。到此,表示 AECG100 可以稳定的看到待测物点光顺序,假如有调整不出来的状况,就需要进行故障排除,或者是调整 AECG100 的硬件参数。

 

C. 确定待测物是否侦测到 AECG100 的模拟光

这部分需要从客户端收到的数据来判断,我们建议是将两种光先设定成不同型态的波,调整完 Trigger Level 后,请停止 Sampling,回到下列画面:

点选 R 或 IR 的设定画面,如下:

切换不同的波型型态,如下图:

然后播放波型:

以 TI AFE 4403 EVM 为例,从 4403 看到下列波型画面:

上图分成四个区域,各代表:

C1:IR 点灯时的取样

C2:IR 关灯时的取样(正常应该要看到极低的 Level,如噪声一般)假如看到波型,表示 Trigger Level 设定的不对,或者待测物取样点可能不合适。

C3:R 点灯时的取样

C4:R 关灯时的取样