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ADS1299: ADC1299脑电信号采集

Part Number: ADS1299

TI工程师,您好,我使用两片ADS1299片选方式搭建电路,用于16通道脑电信号采集,测试过程中发现各通道有一个周期性的波动干扰,并且采集不到脑电信号,请问是什么问题呢?以下附上原理图,还麻烦帮忙确认下电路是否有问题,谢谢!

  • 您好,

    上面附图看不清,你可以附上清楚一些的电路图吗?

    你可以配置寄存器使用内部测试信号吗?看采集内部测试信号是否可以正常采集?

  • 不好意思,我这边转成PDF了,您看能否看清。ADS1299-16通道EEG.pdf

    内部测试信号可以正常采集,但有干扰如下图1

    采集信号是可以的,用手指等触摸电级(电极是用的专用电极)能采集到信号,但每个通道都有一个周期性的波动,不知道是什么,图片如下(该图片中的是我们转换电压后的)还请您帮忙分析下,万分感谢!!

  • 我不知道你打开上述PDF后里面是否有乱码,我下载打开后有一些是乱码。我仅看的你上面截图部分,即第7页。

    关于不使用的管脚,请参考下面截图连接,其中BIASREF 管脚,你是不使用吗?如果不使用的话,请按datasheet 连接到AVSS或悬空:

    我不明白你偏置驱动运放的连接,相关信号BIASINV、BIAS 你连接到哪里了?相关寄存器是怎样配置的?

    SRB1和SRB2_1 你连接到哪里了?相关寄存器是怎样配置的?圆圈是测试点吗?

    看电路图中有两种地符号AGND和GND,请确认下这两种地进行了单点连接。

    内部测试信号可以正常采集,但有干扰如下图1

    请用示波器测量下供电电压的纹波、参考电压的纹波是怎样的?同时你可以附上采集内部测试信号时的寄存器配置吗?

    采集信号是可以的,用手指等触摸电级(电极是用的专用电极)能采集到信号,但每个通道都有一个周期性的波动,不知道是什么,

    不明白你要表达的意思,你不是要采集脑电信号吗?你为什么要用手指触摸电极?用手指触摸电极采集的信号是什么,你有期望的信号波形吗?是在手指触摸电极保持不动时有周期性波动吗?那这个信号周期是多少?看下是否为工频干扰。

  • 感谢您的回复!

    1、是的,仅看第7页,16通道的两片ADS1299连接,我将BIASREF 管脚修改悬空后测试,也还是有这个跳动问题。

    2、BIASINV管脚;是第一片的BIASINV管脚与第二片的BIASINV管脚通过0电阻进行了连接,这儿是否有问题呢?BIAS 管脚,两片的BIAS是预留出来了,未使用,该管脚在脑电信号检测是否需要使用呢?16通道的话,两片是否只需要使用一片的BIAS就可以了?BIAS如使用的话,请问如何进行配置使用呢?

    3、SRB1;两片的SRB1相连接了。两片的SRB2_1是方便预留出来了。圆圈是过孔,方便使用的时候焊接线和电极。

    下图是所有寄存器的配置:

    4、AGND和GND通过0Ω电阻进行了连接。

    以上还麻烦您帮忙解惑分析,感谢!!!!!

  • 参考电压是用的内部参考电压。采集内部测试信号的寄存器配置如下图:

    呃,我这边的问题是,配置完成后,采集到的原始AD值会有一个周期性的波动,想知道这个波动是什么?怎么解决?然后不管触摸不触摸电极都有波动,并且在采集脑电信号的时候采集不到信号。

    如果要检测这个信号的话,请问可以通过什么方式进行测量呢?内部采集到的原始AD值没办法用仪器进行测量。

  • 2、BIASINV管脚;是第一片的BIASINV管脚与第二片的BIASINV管脚通过0电阻进行了连接,这儿是否有问题呢?

    这里没问题。

    BIAS 管脚,两片的BIAS是预留出来了,未使用,该管脚在脑电信号检测是否需要使用呢?16通道的话,两片是否只需要使用一片的BIAS就可以了?BIAS如使用的话,请问如何进行配置使用呢?

    脑电信号检测一般是需要使用的,更多信息你可以看datasheet 第 9.3.2.4 ECG and EEG Specific Features 章节,以及ADS1299EEG-FE EEG 用户指南中第7章 EEG Specific Features。

    关于寄存器配置:

    config2 高3位 总是写110:

  • 感谢您的回复!

    请问我电路图除BIASREF外还有其他问题吗?

  • 测试内部信号时,不要再使能BIAS buffer了,将PD_BIAS bit 置0,同时SRB1 设置为open,即SRB1 bit 配置为0,然后再测试内部测试信号看输出怎样?是否还有干扰?如果还有干扰,请用示波器测量下供电电压的纹波、参考电压的纹波是怎样的?

    呃,我这边的问题是,配置完成后,采集到的原始AD值会有一个周期性的波动,想知道这个波动是什么?怎么解决?然后不管触摸不触摸电极都有波动,并且在采集脑电信号的时候采集不到信号。

    采集到的原始AD值对应的模拟输入是什么?

    如果要检测这个信号的话,请问可以通过什么方式进行测量呢?

    你是指哪个信号?

  • 电路图建议你参考ADS1299EEG-FE EEG 用户指南,这个EVM 板就是以EEG(脑电测量)为示例设计的。

  • 电路图就是参考ADS1299EEG-FE EEG 用户指南进行绘制,所以还麻烦您帮忙确认在电路上是否有问题,谢谢!

  • 1、就是测的脑电信号。

    2、是指的芯片采集到的信号

  • 我建议你结合ADS1299 偏置运放芯片内部电路来连接偏置运放的管脚。1MΩ电阻和1nF电容是连接在偏置运放的反向输入端和输出端,如下截图所示:

    关于如何使用测量EEG的一些特性管脚或功能,包括BIAS  运放和SRB1 、SRB2管脚,建议你详细并理解性地阅读 datasheet 第 9.3.2.4 ECG and EEG Specific Features 章节,以及ADS1299EEG-FE EEG 用户指南中第7章 EEG Specific Features。

    呃,我这边的问题是,配置完成后,采集到的原始AD值会有一个周期性的波动,想知道这个波动是什么?怎么解决?然后不管触摸不触摸电极都有波动,并且在采集脑电信号的时候采集不到信号。

    建议你先采集内部测试信号,在能正常采集内部测试信号后再来看这个问题。如果可以正常采集内部测试信号,正常采集脑电信号还是有周期性干扰,请用示波器测量下供电电压的纹波、参考电压的纹波是怎样的?

    如果要检测这个信号的话,请问可以通过什么方式进行测量呢?内部采集到的原始AD值没办法用仪器进行测量。
    2、是指的芯片采集到的信号

    关于你说的这两点,没明白你的意思,你可以再详细说明吗?

  • 感谢您,周期性干扰的问题已经解决了。后续有问题再请教您!再次感谢您的解答!

  • 好的,不客气,帖子暂时先关了。

  • 您好,我想问这个问题您是怎么解决的呢

  • 修改读取方式,ads数据未准备好也给数据导致的,DRDY做成外部中断方式读取数据

  • 感谢你的分享

  • 您好,麻烦您帮忙看看,我这边将60脚61脚、62脚、63脚这样修改是否有问题?其中BIASIN连接偏置电极,BIASINV连接第二片ads1299,BIASREF悬空。

  • 还有个问题请教下,我这边将SBP1打开内部路由到8个通道的INN端,外部连接参考电极。0Ω电阻连接到第二片ads1299D的SPB1,这样是否可以?同时SPB2内部关闭了,外部需要悬空吗?

  • TI工程师您好,请问我这所有单端输入,INN端这儿是否可以呢?没有接电极,仅接了INP端。如果不行,需要怎么接呢?

  • 我这边将60脚61脚、62脚、63脚这样修改是否有问题?其中BIASIN连接偏置电极,BIASINV连接第二片ads1299,BIASREF悬空。

    没看出问题。

    还有个问题请教下,我这边将SBP1打开内部路由到8个通道的INN端,外部连接参考电极。0Ω电阻连接到第二片ads1299D的SPB1,这样是否可以?同时SPB2内部关闭了,外部需要悬空吗?

    这里说的是SRB1和SRB2吗,

    可以这样连接,

    如果SRB2 不使用可以悬空。

  • TI工程师您好,请问我这所有单端输入,INN端这儿是否可以呢?没有接电极,仅接了INP端。如果不行,需要怎么接呢?

    所有的 INN 你不是都连接到SPB1?那你的参考信号是什么呢?

  • INN端内部连接SPB1了,SPB1外部连接的参考电极。然后所有的INN端就如图上所示的,这样可以吗?

  • 您好,我重新捋一捋问题:

    1、如果我这边要测脑电,BIASIN做为偏置信号,外部连接偏置电极,内部需要做什么配置呢?

    2、SRB1内部路由到所有的INN端,外部接电极作为参考电极。这样的连接是否可以呢?

    3、SRB1内部路由到INN端,INN端外部需要连接到SRB1上吗?如果不需要连接到SRB1,图三上所示INN端接了电阻电容未接电极是否可以?还是需要悬空?

    4、16通道,两片的SRB1需要连接吗?

    以上麻烦您解惑,谢谢!

  • 不好意思,打错了,是SRB1。

  • 1、如果我这边要测脑电,BIASIN做为偏置信号,外部连接偏置电极,内部需要做什么配置呢?

    建议你看datasheet 9.3.2.4.1 Input Multiplexer (Rerouting the BIAS Drive Signal)章节,或EVM GUI 相关说明。这里需要提醒你的是,这些连接和配置不是一成不变的,需要根据你的应用合理连接和设置。

    2、SRB1内部路由到所有的INN端,外部接电极作为参考电极。这样的连接是否可以呢?

    可以,这类似于 datasheet 中 如下截图连接。

    3、SRB1内部路由到INN端,INN端外部需要连接到SRB1上吗?如果不需要连接到SRB1,图三上所示INN端接了电阻电容未接电极是否可以?还是需要悬空?

    内部路由了,外部就不需要连接了。

    我个人认为不需要了,可以悬空。

    4、16通道,两片的SRB1需要连接吗?

    两片ADC的采集信号使用相同的参考信号就需要连接。

  • 好的,感谢您的回复!

  • 您好,我发现个问题,请教下,1299芯片管脚31脚,规格书上要求是接数字DGND,而开发板ADS1299EEG-FE EEG 中参考电路31脚接的是模拟AGND,请问该脚正确接法是?

  • 按照规格书上的来设计。

    其实开发板ADS1299EEG-FE EEG 没有分数字地和模拟地,使用的是一个参考点,标注为AGND。