[参考译文] TIPD111：硬件&quot；Pace 和 quot；使用斜率检测电路在 Vcc 为3.3V 而非5V 时工作：其他问题

Paul-Alexandre、您好！

此 TD111查询已移至我们的精密放大器 e2e 论坛。 我将尝试帮助您解决有关 TID111 TI 精密设计的问题。

我愿意使用硬件步速检测电路、其中 DVDD = 3.3V、双极电源适用于 AVDD/AVSS=+/- 2.5V、以 GND 为基准。

我有三个问题：

1. AVDD/AVSS 和 DVDD 范围是否会影响起搏信号放大器输出电压范围？

TINA-TI 原理图和图 A-1电路显示了 OPA348微分器、TLV3401比较器和 SR 触发器 Vcc 引脚全部连接至5V。如果您将 Vcc 降低至3.3V、从而将每个级的输出电压限制在接近3.3V 的水平、 但是、所有指示灯都是电路仍将正常工作。 施加到 OPA348微分器级同相输入的 Vbias 将被缩放到1/2 Vcc、如图 A-1中所示。 图12时域结果(20mV 振幅)中的"微分器输出"示波器波形显示了 OPA348在 Vcc 为3.3V 时应能够维持的输出振幅电平

TIPD111中所示仿真中的输入电压  似乎为2mV、但起搏信号放大器的增益为0.4。 因此、2mV 步速信号在  步速检测电路的输入端的振幅仅为0.8mV。  

请注意：它假定 PGA 增益= 1。

我应该更改 R1和 C2的值(A.1。   SLAU511电气原理图- 2013年6月- 2013年6月修订版)  如果是这样，您能否提供 PGA 作为变量的计算？

我不关注起搏信号放大器增益为0.4V/V 的情况 TIPD111电路之前是否有一个 PACE 放大器级。 微分器级的输出电压 Vo 由与图4相关的公式表示。 微分器增益是 R1 x C1乘以施加的输入电压(dV/dt)的变化率的乘积。 R1和 C2在交流频率响应中创建一个极点、即 fc = 1 /(2 π R1 C2)。 对于图 A-1中显示的 R1、C2值、极点出现在大约41Hz 上。

因此，当 dV 被修改(从2mV 到0.8mV)但最坏情况的 dt 没有被修改(100us)时，阈值 V1和 V2应该被修改： 你确认吗？

如果 dV 减小且 dt 保持不变、则微分器的输出电压将根据微分器电路公式减小。 如果您担心 PACE 信号过低、则可以更改微分器增益。 更改增益将影响带宽、因此可能需要对电容器进行一些调整。

此致、Thomas

精密放大器应用工程

尊敬的 Thomas：

感谢您的回答。

我省略了、以明确地告诉您、我使用 ADS1298/R 通过引脚 TESTP_PACE_OUT1或 TESTN_PACE_OUT2作为硬件起搏检测电路的输入。

ADS1298/R 采集的差分信号通过可编程增益(PGA)放大、然后由衰减为0.4 (起搏信号放大器增益)的起搏信号执行差分到单端的转换。

我的问题是：

硬件起搏信号检测电路是设计为在 ADS1298/R 起搏信号增益为0.4V/V 且 PGA 增益为(告诉我选择了哪一个)的情况下获得2mV 最小起搏器信号，还是设计为直接获取2mV 起搏器信号输入的电路？

如果是、我应调整 V1、V2阈值、以匹配用于起搏器检测的 EN60601-2-25标准。

感谢你的帮助、

此致、

Paul-Alexandre、

Paul-Alexandre、您好！

您是否在基于 TIPD111和 ADS1298/R 的设计方面取得了进展？ 如果您对应用中的 ADS1298/R 有特别的疑问、数据转换器 e2e 论坛是一个提问的好地方。

如果您的 e2e 查询不再需要我们的帮助、请考虑将其关闭。

谢谢您、Thomas

精密放大器应用工程

尊敬的 Thomas：

感谢您的回答：现在我很清楚：我将根据我们使用的 PGA 增益(以及起搏信号放大器的0.4V/V 增益)来调整窗口比较器阈值。
注意：使用此微分器电路反馈环路时、窗口比较器输入电压范围应该很好(为了保护、我可以在窗口比较器输入上添加一个低电容 TVS)

两个问题：

a)为什么窗口比较器阈值不与 VDD/2对称？ 步速信号的 dv/dt 对于两个极性都应相同(EN60601-2-25未指定特定极性)？

b)在 TIPD111电路中、通过按钮复位锁存器。
GPIOx 输入是否足够快、能够在没有锁存器的情况下检测窗口比较器输出上的信号？
如果没有，ADS1298/R 是否能够自行复位锁存器？

感谢你的帮助、

此致、

Paul-Alexandre、

Paul-Alexandre、您好！

a)为什么窗口比较器阈值不与 VDD/2对称？ 步速信号的 dv/dt 对于两个极性都应相同(EN60601-2-25未指定特定极性)？

我同意两个极性的步速 dv/dt 是相同的、因此关于 如何设置阈值的最好解释可能是 TIPD111警报级窗口比较器讨论：

上面讨论的微分器电路的输出将在发生起搏事件时产生一个脉冲、之后必须识别该脉冲以记录一个警报。 根据设计、来自微分器输出的这个脉冲的范围可以从几百微伏到几伏、具体取决于起搏器信号特性。 使用一个窗口比较器电路来捕捉信号、此电路被设计成在比较器输入脉冲超过一个高或者低阈值电压时输出一个逻辑低电平信号。

窗口比较器的边界限制取决于最坏情况下微分器放大器输出的振幅、2mV 振幅和100µs μ s 宽度的起搏器脉冲。 通过仿真(稍后显示)、我们可以估算微分器输出幅值、以设置窗口比较器的阈值限值、然后在验证过程中进行修改。 选择的值将 V1设置为2.77V、V2设置为2.48V、要求 R3设置为10.2kΩ Ω、R4设置为10kΩ Ω、R5设置为8.06kΩ Ω、R6设置为10kΩ Ω。

b)在 TIPD111电路中、通过按钮复位锁存器。

GPIOx 输入是否足够快、能够在没有锁存器的情况下检测窗口比较器输出上的信号？

当然、从时间的角度来看、按钮的速度比 TIPD111 的"锁存到 GPIO"部分中的按钮速度要慢得多、在这种情况下、我们必须依赖于作者的说法：

比较器输出脉冲的宽度由 Vin (来自图6)超过窗口比较器边界的时间决定。 该持续时间可能会小至几毫秒、如果未锁存、则可能会错过该持续时间。 在窗口比较器之后放置一个 SR 锁存电路将把信号锁存在一个稳定状态、此状态将被微控制器或 DSP 读回、直到一个复位被执行。

看起来 、由于 GPIOx 比按钮快得多、它应该能够检测起搏事件 而不依赖于保持 输出 状态的锁存器。 但是、我们尚未测试是否排除锁存器。

如果没有，ADS1298/R 是否能够自行复位锁存器？

我怀疑是这样、但我不知道 ADS1298/R 的电气性能是否足够清楚。 我们在精密放大器方面的专业技术、而不是数据转换器方面的专业技术。 它们由数据转换器应用团队提供支持。 您可能需要考虑向他们的 e2e 论坛提出您的 ADS1298/R 问题。

此致、Thomas

精密放大器应用工程