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[参考译文] OPA333:MSP432的 ECG 应用

Guru**** 2526700 points
Other Parts Discussed in Thread: INA828, OPA388, ADS8881, OPA333, INA333

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/839712/opa333-ecg-applications-for-msp432

器件型号:OPA333
主题中讨论的其他器件:INA828OPA388ADS8881INA333

尊敬的 TI

我尝试使用 slau516 TI 设计和 MSP-EXP432P401R 来跟踪此 ECG 数据采集系统、因为我想使用 MSP432P401的14位 ADC 分辨率。

http://dev.ti.com/tirex/explore/node?node=AHOd54BDOOfHehF2Wtdavw__z-lQYNj__LATEST

我想使用 MSP432通过 UART 读取并提供 ECG 数据。 我是否只需要"带有 RL 驱动的 ECG 前端"部件并将该输出连接到 ADC 引脚? 如果您能获得有关如何使用 MSP432处理 ECG 的支持、我们将不胜感激。 我还想知道是否必须使用 OPA388而不是 INA828。

  • 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、Yoon、

    MSP432P411x 整合了 SAR 模数转换器。 通常、 SAR ADC 不是低阻抗输入、需要使用具有足够带宽(或频率范围内的低输出阻抗)的放大器进行驱动、以便能够为 MSP432的内部 ADC 采样保持电容器完全充电。 为了获得准确的结果,ADC 的采样保持电容器电压必须在采集期间 ADC 的最低有效位(LSB)分辨率内趋稳。  SAR ADC 采集时间与采样率成反比。

    上面的 ECG 设计具有采用双反馈配置的 OPA333缓冲级(U2A、U2B)、针对以10kSPS 的采样率驱动 ADS8881 18-B SAR ADC 进行了优化。  如设计文档第2.6节所述、在以10kSPS 的速率驱动 ADS8881时、所有无源器件都经过精心选择、以实现噪声、稳定性和瞬态稳定; 并且使用仿真对电路进行了优化。

    如果在设计中使用 OPA333、则根据采样率的速度(或根据可用采集周期的持续时间)、您很可能需要一个单独的 ADC 输入驱动器缓冲级来驱动 ADC、如上面的示例所示。  需要调整 RC 反冲滤波器和所有无源反馈组件、以实现稳定性和瞬态稳定、从而考虑特定的 ADC 采集时间、分辨率以及采样保持结构。   

    关于您的问题、可以使用 OPA388器件替换 OPA333器件、但需要仔细优化设计、其中需要使用仿真调整 ADC RC 反冲滤波器和所有无源组件。

    如第7节所述、可以对 INA333 (或 INA828)等前端使用单片 INA。 使用此 INA 的折衷之处在于、它将差分输入信号转换为单端信号、这意味着输出更容易受到外部噪声耦合的影响、而在差分配置中更容易被抑制。 此外、INA 需要一个基准缓冲器来将单端输出偏移至中标度。 此外、使用 INA 时、需要将 MSP432 ADC 配置为单端输入。  如果您使用相对较慢的采样率(即10kSPS)、INA 可能能够在没有缓冲器的情况下直接驱动 ADC。

    有关仿真指南、请参阅 slau516设计。 此外、有关创建 SAR ADC 模型和调整 RC 滤波器的信息、请参阅下面有关 SAR ADC 主题的 TI 高精度实验室系列。 本教程的第5节介绍了 RC 反冲中使用的 R 和 C 值的选择和优化、以及如何使用 TINA SPICE 仿真对 ADC 的采样保持进行建模。 您可以在以下链接中找到 TI 精密 ADC 实验室:

    https://training.ti.com/ti-precision-labs-adcs

    如果您有任何疑问、请告诉我、

    此致、

    Luis

  • 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。

    谢谢、Luis。

    [引用用户="Luis Chioye"]可以对 INA333 (或 INA828)等前端使用单片 INA。

    [引述 USER="Luis Chioye">]上图的 ECG 设计具有 采用双反馈配置的 OPA333缓冲级(U2A、U2B)、该缓冲级经过优化、 可在10kSPS 的采样率下驱动 ADS8881 18-B SAR ADC。  [/报价]

    http://www.ti.com/lit/an/snoa650b/snoa650b.pdf

    您是说 OPA333和 INA 系列不同吗? 我认为这两种放大器都是 仪表放大器。

    此外、通用运算放大器是 单片运算放大器吗?

  • 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、Yoon、

    TI ECG OPA333+ADS8881参考设计中讨论的所有器件、无论是运算放大器还是仪表放大器(INAS)、都是单片器件。

    下面是一个详细讨论仪表放大器的博客;其中仪表放大器可以使用分立式电阻器和一到三个运算放大器构建。    

    https://e2e.ti.com/blogs_/b/analoguewire/archive/2019/08/09/what-is-an-instrumentation-amplifier

    OPA333是运算放大器、INA333是仪表放大器。  INA333仪表放大器包含三个运算放大器(内部运算放大器类似于 OPA333内核器件)和内置在同一 IC 器件中的精密修整电阻器。  

    在讨论 SLAU516第7节时、您会看到"modifications:  单片 INA 选项"、在本例中使用"单片"一词来区分以分立方式构建差分放大器前端、换句话说、使用两个分立式运算放大器和分立式电阻器(请注意 OPA333运算放大器是单片运算放大器)来构建差分前端、 或者、使用仪表放大器 INA IC、其中仪表放大器内置于硅中、包含三个运算放大器和精密修整电阻器、所有器件均构建在单个器件 IC 中。  请参阅下图3级运算放大器仪表放大器的简化版原理图。

    如果您看一下 OPA333 ECG 设计、SLAU516的图2、OPA333 ECG 前端拓扑看起来类似于上图中的 INA 输入缓冲器前端。  在 SLAU516情况下、OPA333前端的输出是全差分的、通过缓冲级(U2A、U2B)进行馈送、从而驱动全差分输入 SAR ADC (ADS8881)。  

    如果您选择使用 INA 前端、例如 INA333或 INA828、请记住仪表放大器的输出是单端的、通常会馈入单端输入 ADC。  

    希望这对您有所帮助、

    谢谢、此致、

    Luis