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[参考译文] INA333:EMG 设计问题:Rg 电容器、虚拟接地噪声

Guru**** 1133960 points
Other Parts Discussed in Thread: INA333, OPA4376, INA118, OPA376, OPA333
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/1164177/ina333-emg-design-questions-capacitor-in-rg-virtual-ground-noise

器件型号:INA333
主题中讨论的其他器件: OPA4376INA118OPA376OPA333

你好

我正在使用 INA333和 OPA4376设计 EMG 放大器。 我使用3个由不锈钢制成的干电极。 我看到了很多设计、读了很多、但在制作原型后、它不起作用。 如果有任何人具有 EMG 方面的经验、如果能回答我的一些问题、那将非常有价值。



1、在 INA333之后、我无法从放大器的第一级获得任何信号。 我尝试将 Rg 值从300R 更改为4、7k 欧姆。 我看到了2种与大多数设计不同的设计。 一个电容为47uF、代替 Rg (无电阻器)、另一个电容为300Ohm + 22uF、串联 Rg。 我在数据表或任何其他设计中找不到任何相关说明。 您知道它的用途吗? 是否有文章解释了如何使用电容器代替 Rg 电阻器或将电容器串联到 Rg? 我是否应该更加关注输入偏置? 是否有用于选择电容器和电阻器以实现适当增益的公式?
答:47uF https://hackaday.io/project/8823-super-simple-muscle-emg-sensor 

"超简单的 EMG 电路使用连接到 IA 增益引脚的电容器无功阻抗、该电容器可设置与频率相关的可变增益、从而仅放大更高的频率、从而对高通滤波器产生类似的影响。 电容器阻抗(与 IA 放大成反比)可通过以下公式计算

阻抗= 1/(2∗PI∗频率∗电容)"


B:300R + 22uF https://www.dfrobot.com/product-1661.html

当我尝试300R + 10uF 时、它就能正常工作! 但我不知道为什么以及它是否是正确的设计方法。 在互联网上没有足够的解释、许多设计只使用 Rg 电阻器(不知道这些设计是否经过实际检查)。  

2.带缓冲器的分压器是否是为 INA 和 OPA 供电的好解决方案? 我看到我在 Vref 上具有~200kHz 的噪声、它会为信号输出带来噪声。 有没有解决该噪声的方案? 当我移除 OPA 并且只使用没有缓冲器的分频器时、噪声消失了、但是没有缓冲器的分频器通常不是一个好主意。  

我知道运算放大器不喜欢输出端的高电容、但它适用于缓冲分频器吗? 我必须在 INA 和 OPA 电源上使用去耦电容器、以便它将电容添加到缓冲器中。 当将运算放大器用作缓冲器以获得虚拟接地时、似乎没有人关心输出电容。 输入电容(两个10uF)是否会影响缓冲器的工作?

也许我应该更改为低噪声负电压发生器?

  • 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。

    您好 Artur、

    INA118的数据表显示了一个合适的电路。

    关于安全的一句话:请仅将电路连接到您的身体、该电路由电池供电且没有(否!) 连接到电源电压或电源电压供电设备!!!!!!!!!

    Kai

  • 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。

    您好 Artur、

    请接受 Kai 的建议,并确保您不会因实验设备而受伤。 使用单节锂离子电池(最高4.2Vdc)或3节干电池(最高4.5V - 4.68Vdc)为 INA333仪表放大器供电。   

    1、在 INA333之后、我无法从放大器的第一级获得任何信号。 我尝试将 Rg 值从300R 更改为4、7k 欧姆。

    对于300Ω- 4.7kΩ Ω、您应该从 INA333获得一个输出信号。 以下可能的原因。  

    1.当接触皮肤/肌肉界面时、感应信号的表面积可能不够大。  

    2.不得使用离子导电凝胶来提高皮肤表面的导电性。  

    没有 Vref 电压、您就没有正确配置 INA333、如下面的原理图所示。   

    e2e.ti.com/.../INA333-EMG-10242022.TSC

    下面是输入 VCM 和 Vout 线性关系。 为了获得最佳的输入信号、在这种情况下、差分输入信号需要配置为接近 Vcc/2或大约2Vcm。 正确配置 Vref 将确定输入 VCM 和 Vout 线性工作范围。  

    您可以通过以下链接下载应用 GUI。  

    https://www.ti.com/tool/ANALOGUE-ENGINEER-CALC

    EMG 应用应与 EKG 测量技术非常相似。 在室内测量时、人体上存在交流源的 VCM 噪声(50/60Hz 交流噪声)。 您需要滤除或减去噪声以进行良好的 S/N 测量、请参阅下图和链接。   

    上述原理图可在 INA826数据表的第30页找到。 以下是 Kai 在 INA118数据表中所指的方框图。  

    [引用 userid="54154" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1164177/ina333-emg-design-questions-capacitor-in-rg-virtual-ground-noise 当我尝试300R + 10uF 时、它就能正常工作! [/报价]

    对于300R 和10uF、INA333的模拟前端具有可变增益 假设交流频率= 50Hz,Rg 约为300Ω+ 1/(2*PI*50*10uF)= 618 Ω。 这也意味着 INA333的增益应在大约163V/V 的范围内。 您仍将添加 Vref、例如1.25Vref 或2.5Vref、以使电路正常工作。 如果您不关心 INA333电路的增益、这个方法也许适用于特定的交流源频率。  

    [引用 userid="54154" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1164177/ina333-emg-design-questions-capacitor-in-rg-virtual-ground-noise ]2. 具有缓冲器的分压器是否是为 INA 和 OPA 供电的良好解决方案? i[/报价]

    是的、例如、您可以使用 OPA333生成1.25Vref 或2.5Vref。 OPA376也是一款适用于此应用的优质低噪声运算放大器。 如果本设备使用电池供电,则需要考虑静态电流和工作电流,以便本设备能够长时间工作。  

    https://www.ti.com/lit/ug/sbou115c/sbou115c.pdf?ts=1666647690605&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    让我们首先让 INA333的模拟前端级工作。 如果您有其他问题、请告知我们。  

    最棒的

    Raymond