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[参考译文] INA826:在差分模式信号中移除直流分量的方法

Guru**** 648580 points
Other Parts Discussed in Thread: INA826, LM358, ADS1299, INA851, INA848
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1100731/ina826-method-of-removing-dc-component-in-differential-mode-signal

器件型号:INA826
主题中讨论的其他器件: LM358ADS1299INA851INA848

您好!

当我们应用 INA826时、我们发现输入差分模式信号中存在特定的直流分量。

请向我们发送参考设计或信息、以移除低于0.1Hz 的直流组件。

Tks

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    尊敬的 TKS:

    请向我们发送参考设计或信息、以移除低于0.1Hz 的直流组件。

    您可以在 Vref 引脚处添加积分器、如下面的幻灯片所示、它的作用类似于 HPF。 在您的设计中实现此功能之前、请先了解差分直流组件来自何处。 需要平衡输入模拟前端(AFE)(优于1%、优于0.1%至0.01%)。 您可能需要使用屏蔽电缆来抑制共模噪声。  

    是 INA826中的仿真。 我为您提供了一个条件。  

    e2e.ti.com/.../6180.INA826-Remove-DC-Component-05122022.TSC

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond

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    或借助输出 INA826处的 RC 高通滤波器提供标准交流耦合。

    Kai

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    您好!

    直流分量现已得到显著改善。

    根据基准、共模抑制和反馈调节电路具有明显的效果、但仍有共模输出、无法实现所需的效果。

    请解释 C11、R6和 R5的匹配关系或公式以及改进共模抑制的其他方法。

    最棒的

    阳光

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    您好、Sunm、

    您是否正在处理 ECG 应用?  了解您的应用将会有所帮助。  

    这是增益为1000V/V 的积分器、如下面的仿真所示、或者您可以将其称为极点为15.9Hz、零点为约15.9kHz 的直流增益。 它应该反转从 ECG IA 获得的测量共模信号、并将其增益为共模输入噪声、将其应用于 参考电极或人体。  

    e2e.ti.com/.../ECG-Integrator-05172022.TSC

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond

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    您好、Raymond、

    是、应用于 EEG。

    从仿真中可以看出、输出增益与 C6只有高度相关

    R8基本上不起任何作用、R8的作用是什么

    是否有相应的公式

    最棒的

    阳光

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    其他原因 LM358的增益只能达到40dB

    将 LM358用于此电路有什么问题?

    最棒的

    阳光

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    您好、Sunm、

    是否有相应的公式

    我没有很好的解释为什么会有这样的情况。 我使用旧的 ECG 参考设计进行了检查、但它不存在。 我猜测、放置在该位置是为了防止 ECG 应用的电极侧可能发生振荡。 如果电路在没有100kΩ Ω 隔离电阻器的情况下驱动 RLD、则可以认为 R8可能在那里。  对于100kΩ Ω 隔离电阻器、我认为原理图中不需要它、但也不会损坏它。  

    您应该检查 RLD 电路中的运算放大器驱动稳定性。 人体对于 ECG 应用具有广泛的电容负载范围、您应该考虑这些变量。  

    传递函数为:-R9/R7*(sR8C6 + 1)/(s (R9 + R8) C6+1)

    关于您的第二个问题、您能否向我发送您的原理图? 您是否正确配置了 VCM 范围和直流偏置电压?

    最棒的

    Raymond

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    您好、Raymond、

    此差分输入测试可以消除大多数共模干扰、但很难完全消除。

    使用单端输入信号时、未发现有效电路。 请推荐与单端信号相关的电路。
    如下所示:
    9.3.1.2 ADs1299的模拟输入
    最棒的
     
    阳光
    VOLUME_UP
    32/5,000   

    翻译结果 μ A

    但是、当使用单端输入信号时、未发现有效电路。 请推荐与单端信号相关的电路。如下所示
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    您好、Suum、

    但 很难完全取消它。

    我没有您的电路、我无法对此进行评论。 根据 INA826的数据表、增益=100V/V 时的 CMRR 为120dB。  

    ^ ECG 信号输入上的 CMRR 为1V、则存在1/10 μ s (120/20)或1uV/V 低频抑制、这通常足以满足大多数应用的要求。 我没有您的设计要求。  

    此外、如果您使用凝胶电解质连接 ECG 电极接口、则可以进一步增强 AG/AgCl 干电极表面从离子到电气信号转换的输入信号。  

    如果上述方法不够、您可以进一步应用更高阶的 LPFS 来衰减来自 INA826的输出信号、例如50Hz 或以此类推。  

    关于您的单个最终问题、您提出的问题并不清楚。 幻灯片显示伪差分信号 与全差分 信号、其中 FDA 更有能力抑制共模信号。  INA826的输入与 FDA 等效、但输出为单端。 如果您更喜欢 FDA IA、则可以考虑 INA851。 否则、您可以使用更高阶的 LPFS 来进一步衰减不需要的信号。  

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina851.pdf?ts=1653835802884&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FINA851%253FkeyMatch%253DINA851

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    最棒的

    Raymond

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    您好、Raymond、

    在应用于 ADC 之前、此 EEG 需要被放大大约2000倍。

    小偏差是由后端存在非常明显的共模信号导致的

    在我们尝试 ADC 之前、共模很难控制在20mV 以下

    单端输入的原因是、由于输入通道数量庞大、差分输入每个通道需要两个电极、导致电极过多、接触不良和舒适度降低。 如果您有用于单端输入和共模干扰抑制的解决方案材料或电路、请向我们推荐。

    最棒的

    阳光

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    您好!

    Raymond 正在度假。 您可以在一周结束前收到回复。 感谢您的耐心等待。

    此致、

    Castrense

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    您好、Sunm、

    单端输入的原因是、由于输入通道数量庞大、差分输入每个通道需要两个电极...

    您是否正在寻求低成本多通道集成 ECG 参考设计?  

    https://www.ti.com/lit/ug/sbau181b/sbau181b.pdf?ts=1654098369774&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fsitesearch%252Fen-us%252Fdocs%252Funiversalsearch.tsp%253FlangPref%253Den-US%2526searchTerm%253Decg%2Breference%2Bdesign%2526nr%253D3607

    https://www.ti.com/lit/ug/sbou115c/sbou115c.pdf?ts=1654098996332&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    无论 ECG 电路是如何实现的、应用电路都需要 ECG 模拟前端的差分输入信号。人体皮肤表面的 VCM 信号大于 ECG 信号、单端输入电路无法区分信号。  

    您可以构建自己的差分分立式输入放大器、以"降低"成本、总成本将会更高、 ECG 性能将远远低于末端的集成仪表放大器(IAS)。在我们的 IAS 中、内部电阻器匹配处于100ppm 或0.01%或更高的水平、这是增加模拟前端 CMRR 的关键参数的一部分  

    https://e2e.ti.com/blogs_/archives/b/thesignal/archive/2012/04/11/?pi320049=2&pi317399=2

    在应用于 ADC 之前、此 EEG 需要被放大大约2000倍。

    我们有一个固定增益 INA848放大器、它将非常适合应用。 关于您的下一个问题、除非您能够构建能够通过无线通信传输 ECG 数据的集成 ECG 电极、否则当前没有解决方案可以解决应用问题。 在任何情况下、ECG 的模拟前端都将保持不变、只是电路设计通过接触电极和 DAQ 接口进行集成。   

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina848.pdf?ts=1654099694514&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    https://training.ti.com/wireless-ecg-demo-ads1293?keyMatch=WIRELESS%20ECG

    https://www.ti.com/lit/df/snvc112/snvc112.pdf?ts=1654100353241&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fsitesearch%252Fen-us%252Fdocs%252Funiversalsearch.tsp%253FlangPref%253Den-US%2526searchTerm%253Dwireless%2Becg%2526nr%253D3350

    单端输入的原因是、由于输入通道数量庞大、差分输入每个通道需要两个电极、导致电极过多、接触不良和舒适度降低。

    对于接触不良的情况、电极和皮肤界面可能需要导电凝胶来增强接触表面。 这种做法还将提高输入端的 ECG 信号强度。 我无法帮助解决其余问题、因为这是当前 ECG 测量技术。 为了进一步改善 CMRR、如果使用了具有匹配输入阻抗的屏蔽电缆或导线、将会有所帮助。  

    https://e2e.ti.com/blogs_/b/analoguewire/posts/ecg-signal-acquisition-wearables?keyMatch=WIRELESS%20ECG

    如果您有其他问题、请告知我们。

    最棒的

    Raymond  

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    您好、Sunm、

    我将关闭此查询。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    最棒的

    Raymond