Photoplethysmogram (PPG) sensors have gained great popularity in recent years as they can easily obtain heart rate (HR) in wearable devices such as smart watches and smart rings. However, one of the biggest problems for PPG sensors is their large power consumption, as wearable devices are highly limited in its battery capacity. The power consumption of a PPG sensor is typically dominated by the LED driver, which requires several to a few tens of mA of current. In this work, we present an ultra-low-power PPG sensor with a heartbeat-locked loop (HBLL) that turns on the LED only during the PPG peaks. We also reduce the power consumption of the analog front-end (AFE) by using the HBLL.
광용적맥파 센서는 스마트워치 및 스마트링과 같은 착용 형 기기에서 쉽게 심박 수를 얻을 수 있기 때문에 최근 몇 년 사이에 큰 인기를 얻고 있다. 그러나 광용적맥파 센서의 가장 큰 문제점 중 하나는 착용 형 기기의 배터리 용량이 상당히 제한적인 가운데 전력 소모가 많다는 것이다. 광용적맥파 센서의 전력 소모는 일반적으로 수십 밀리암페어의 전류를 소모하는 발광 다이오드 구동장치에 의해 좌우된다. 이 연구에서는 광용적맥파의 정점에서만 발광 다이오드를 구동하는 심박 동기화 루프를 통해 초 저전력 광용적맥파 센서를 제안한다. 심박 동기화 루프를 이용하여 아날로그 전단의 전력 소모 또한 줄였다.