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[参考译文] ADS1292R:ADS1292R原理图回顾和快速问题

Guru**** 671670 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1292ECG-FE, ADS1292R, TPS73, ADS1292, TPD6E001, TIDM-BIOSIGNMONITOR
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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/586517/ads1292r-ads1292r-schematic-review-and-quick-questions

部件号:ADS1292R
主题中讨论的其他部件:ADS1292ECG-FE,, ADS1292TPD6E001TIDM-BIOSIGNMONITOR

您好,我想让大家来复习一下ADS1292R的原理图。  我正在为一位医疗客户进行原型设计。  我很乐意承认,其中大部分内容都是从TIDM-BIOSIGMONITOR参考设计原理图中公然复制的。  话虽如此,在开发此原理图以及比较ADS1292ECG-FE与TIDM-BIOSIGMONITOR原理图时,我遇到了一些问题。  下面列出了这些问题...

A.电源/接地问题

1)我在ADS1292ECG-FE原理图中注意到,它们有一个通用接地平面,作为TPS73.2011万原理图页,PDF的pg52显示AVSS通过0ohm 并联电阻器直接连接到数字接地。  我想知道这是否可以为VDD范围为0-3V的单电源操作系统提供良好的性能。  我还在使用AVDD和DVDD 3V的版本操作此设备。  我看不出这会导致问题的任何原因,但我发现,ECG-FE是在模拟@ 3V和数字3.3V下工作的,这一点很有趣吗?  不是很确定为什么要决定这一点。

 2)  另一个有趣的不是,在比较TIDM参考设计时,重点强调的事实是,已经创建了独立的地面平面,但当我检查Gerbers和/或Altium PCB文件时,我真的看不到设计中的任何数字/模拟接地线 如TIDU875/设计指南第19页所示?  也许这与使用的Altium的不同版本有关?

3)这两种设计的另一个显著区别是,与仅在电源线上有几个简单铁氧体磁珠的ECG-FE相比,在TIDM版本上进行的电源滤波。  我在ECG-FE MSP430软件中明确指出,对ECG信号执行数字滤波,一级IIR用于去除直流信号,然后是多带通161分路器FIR滤波 器用于过滤50/60Hz交流线路噪声。  问题: TIDM设计是否不需要IIR (直流拆卸)和/或IIR (50/60Hz)滤波器,因为TIDM参考原理图的'配电'页面上显示了额外的电源线路滤波?  即 - TIDM参考设计上的附加电源线滤波的目标是尝试消除50/60Hz噪音吗?  我没有通过筛选器计算器/MATLAB运行这些值。  尽管如此,我仍然认为需要DC拆卸IIR。  《TIDM设计指南》中没有提到这些过滤器?

4) 我还注意到,在TIDM参考设计上,什么是相对较大的阻抗铁氧体磁珠?  我认为在这一较大的电阻上会有明显的压降

B. ECG电极/导联设计问题

1)请注意,如果要使用呼吸功能,则与ECG-FE和TIDM原理图进行密切比较时几乎相同。  有一些明显的差异,我希望更好地了解...

A)在ECG-FE设计上,ELA信号迹线如下所示。  我不明白为什么R16显示为DNI,而我缺少ELA实际连接到ADS1292的位置(如果R16是DNI)?  相比之下,TIDM原理图清楚地显示ELA输入到IN2P中。  如果在ECG-FE设计上填充R16,ELA也会输入IN2P?  R16的DNI是否为打字错误?  

b)我也不完全理解ECG-FE原理图中的ELL的使用方式,以及它如何有效地取代我认为应作为ELA的IN2P产品。   在DNI电阻应为R85与R16的情况下,如果没有使用呼吸功能,则ELL是否真的可用?  即 -对于带有呼吸功能的单导联系统,您需要LA和RA与RA和LL,这是ECG-FE原理图中显示的内容?

c) ECG-FE原理图上的注释用于实施2ch版本,基本上显示ELA在注释中显示的模式之后连接到IN1P ...

d)有点笨蛋的问题,但想要真正澄清100 %。  没有需要用于给定电极信号(ELA,ERA,ELE)的特定输入正确吗?  即 -从技术上讲,对于2ch ECG系统,我可以将ERA输入到任何一个输入中,无论是IN1P/IN1N还是IN2P/IN2N。所有正在发生的根本问题是,正在计算输入之间的差异,以计算导联I,导联II,导联III等。正确吗?  或者我错过了什么?

C.我的原理图回顾-关键问题...

1) 您将看到ERA/ELA信号链前端的SB1和SB2 A。  这些只是默认短路的焊接桥。  问: 如果我要切断焊接桥中的迹线以切断呼吸功能的信号链的其余部分,我的信号链/原理图是否适合仅用于ERA/ELA?  我当然会使用RLD输出,所以我不会尝试只使用2电极系统。

2) 请提供医疗认证所需的典型保护电路指南。  我完全理解,您不能就此类电路给出明确的答案,我只想寻求一些一般性指导。  即 -一般而言,使用与TPD6E001类似的典型ESD保护设备吗?  或者,是否有更具体的事情应该实施,特别是使用RLD驱动器?

最后,假设原理图审核正常,我有Gerbers准备好进行审核,但我不想将其发布在这里。  是否有电子邮件可发送给他们进行审查?

此致,

SMe2e.ti.com/.../smSFM1_2D00_ECG-SCH.PDF

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    您好,Frank -

    回答1. ADS1292ECG-FE实际上有3个分段接地平面-一个用于机箱,一个用于模拟(AVSS节点),另一个用于数字。 这些电阻都由零欧姆电阻器连接在一起。 主板的性能很好,因此在模拟和数字滑轨上使用3.0V时应该不会出现任何问题。

    回答2: 对于TIDM-BIOSIGNMONITOR上的接地平面,该设计涉及一个刚性PCB和一个柔性PCB,因此这可能是您所看到差异的原因。

    A3&4. 我们的团队不是TIDM设计的一部分,因此我没有关于他们如何或为何筛选他们的方式(硬件或软件)的完整详细信息。 他们确实打算让TIDM耗尽电池电量,因此这可能是原因之一-他们也可以从环境中获得50/60Hz的拾取,所以我怀疑他们会包括数字滤波。 我没有看过TIDM板,所以我不知道磁珠上可能会出现什么类型的压降。 但请记住,600欧姆为'频率'-直流电离它们几乎是短路。

    B1. (a,b,c) ECG-FE上的ELA和ELR馈入IN1P和IN1N,如示意图所示,但您也必须参考BOM。 由于这一块板支持不同的芯片,因此安装的部件可能会发生变化。 对于ADS1292R,将填充R16并将ELA馈入IN2P。 (D) ADS1292不会考虑将哪个电极连接到其输入端,您的导联派生将由您来配置,但它最适合您。

    C1&2. 是的,如果你简而言之,你似乎只会获得ERA和ELA,我看不出有任何问题。 对于C2而言,我们很难在此处提供指导-有些法律问题阻碍我们了解具体情况。 最好咨询您的认证测试机构或您的最终客户,以确定您的最终产品所需的当前限制。

    如果您愿意,您可以向我发送一个朋友请求,让您的发芽档案在公共视图之外发布,我们很乐意为您提供帮助。
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    您好Tom,

     感谢您的回复。  我的屏幕截图似乎没有通过?  我想您误解了我的一个关键questions...please让我尝试再次重写这个...

    1)我对50/60Hz滤波的看法是,这是在MSP430的软件中完成的,同时也是对DC的删除。  我真的需要从一个能够解释ECG-FE板上缺少滤波的人那里了解,而TIDM设计上却有大量的电源滤波器。  即 -我需要知道在没有附加滤波(如在ECG-FE上)的情况下进行滤波有多重要,以及/或者如果我添加了TIDM设计上显示的滤波,我是否可以绕过此数字滤波...

    2)是的,我对600欧姆铁氧体磁珠的监督很好...

    此致,

    弗兰克

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    您好,Frank,

    我在这一边没有看到任何屏幕截图,只是你附在帖子上的示意图。 老实说,我没有评估TIDM上的配电块提供了哪种50/60Hz抑制。 最可能的50/60Hz拾取点是通过电极,而不是通过电源。 来自电极的直流漂移和其他'电机伪影'也需要在SW中解决。
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    Tom,您好!

     感谢大家的帮助,让我们达到这一目标。  我们已经开发了10个原型板,其中一个是原理图,我们在一段时间之前对其进行了审查,它基本上是ADS192R评估板的副本。  我已经检查了ADS1292R评估板,并验证了前端的每个无源组件和RLD连接,它们与我的原理图上的内容相匹配。  我们可以从ADS1292R评估板获得非常清晰的ECG信号,其1292R的设置如下。

    VDD = 3.0V

    参考电压= 2.4V

    使用:3个电极,如示意图所示。  RA,LA,RLD。

    当我们从自己的主板上获取数据时,我们最终得到的是相对随机的数据。  我们还实施了具有50Hz截止值的LPF,其中我们创建了一个从网络中提取的ECG波,并将60Hz噪声添加到此信号,并将此信号编程到MCU上的闪存中,然后通过LPF和GET运行 非常干净的信号。  您可以看到PDF之前/之后的操作,因此我们知道这非常有效。

    我们的一些困惑在于以下...

    1)使用GUI和评估板时,ADS1292R评估GUI使用哪些输入或输入组合来生成ECG波形?  我们从原理图中了解了Ch1和Ch2。  CH1始终读取~μ A 1.2 - 1.4万个ADC计数,而CH2始终读取~383万个计数。  ADS1292 GUI相当混乱,因为对于我的评估板(对于ECG图形,它应该是ADS1292),它只将导联II显示为一个选项,而不是导联1 (RA - LA)。  不管上面的设置如何,它都会产生良好的ECG波形。  它真正使用哪些特定通道或通道组合来生成此波形?  

    根据ADS1292评估原理图并使用放大镜进行验证,我可以验证它是否与我的原理图相同,在该原理图中,以下导线将转到以下输入。

    ELA->IN2P

    ERA->IN2N

    ELA->IN1P

    ERA->IN1N

    ERA_RESP -> IN3N

    ELA_RESP -> IN3P

    GUI生成的波形是否为多个输入的组合/减影?  还是单通道?  在回顾所有这些之后,我有点困惑,为什么评估板会让ERA/ELA同时进入两个渠道?

    2)当我检查ADS129R评估板的MSP430代码时,似乎只有1个ADS1292通道真正用于生成标准ECG波形?  在ADS1x9X_ECG_Processing.c/ADS1x9X_Filtered_ECG()中 ,我看到两个通道都通过滤波器运行,并且最终都通过USB发送到PC,但它几乎看起来好像只有Ch1被用作ECG波形,因为这是用于计算心脏的通道 费率?  现在,我们只需要一个良好的ECG信号,即使我们使用的是ADS1292R。  此项的处理代码在下面的'else’语句中。

    3)似乎我们没有获得可靠的Data_RDY信号?  是否有任何暗示,说明为什么会这样?  我们遵循了MSP430代码中所示的相同配置,用于通过SPI端口初始化和流式传输数据。

          案例ADS1292_24位:
          {
             如果(ADS1x9xRegVal[0]& 0x20)== 0x20)
             {
               ADS1x9X_ECG_Data_Buf[1]= ADS1x9X_ECG_Data_Buf[1];
               ADS1x9X_ECG_Data_Buf[2]= ADS1x9X_ECG_Data_Buf[2]>> 4;
       
               ADS1x9X_ECG_Data_Buf[1]&= 0xFFFF;
               ADS1x9X_ECG_Data_Buf[2]&= 0xFFFF;
               
               ECGawData[0]=(短) ADS1x9X_ECG_Data_Buf[1];
               ECGawData[1]=(短) ADS1x9X_ECG_Data_Buf[2];
               
               RESP_ProcessCurrSample (&ECGRawData[0],&ECGFilteredData[0]);
               ECG_ProcessCurrSample (&ECGRawData[1],&ECGFilteredData[1]);
               RESP_Algorithm_Interface (ECGFilteredData[0]);
               QRS_Algorithm接口(ECGFilteredData[1]);
             }
             否则
             {
               ADS1x9X_ECG_Data_Buf[1]= ADS1x9X_ECG_Data_Buf[1]>> 4;
               ADS1x9X_ECG_Data_Buf[2]= ADS1x9X_ECG_Data_Buf[2]>> 4;
       
               ADS1x9X_ECG_Data_Buf[1]&= 0xFFFF;
               ADS1x9X_ECG_Data_Buf[2]&= 0xFFFF;
               
               ECGawData[0]=(短) ADS1x9X_ECG_Data_Buf[1];
               ECGawData[1]=(短) ADS1x9X_ECG_Data_Buf[2];
               ECG_ProcessCurrSample_ch0 (&ECGRawData[0],&ECGFilteredData[0]);
               ECG_ProcessCurrSample (&ECGRawData[1],&ECGFilteredData[1]);
               QRS_Algorithm接口(ECGFilteredData[1]);
                
             }

    很抱歉,这篇很长的详细的帖子,但是我们对于GUI实际使用什么通道/通道或添加/减去哪些通道来生成ECG波形感到困惑?

    请参阅随附的文档:

    1)无滤波模拟心电图波形,噪声为60Hz。  编程到MCU的波形

    2)运行LPF滤波器后,经过滤波的模拟心电图波形。  

    3)我们的原理图

    4) ADS1292R评估板示意图和注释检查ECG/ADC前端上的所有无源器以验证ADS1292评估板用户指南中的示意图实际放置了哪些无源器件,这与各种注释和DNI标签很混淆,不知道确切位置上实际放置了哪些器件 1292R评估板。

    此致,

    弗兰克

    e2e.ti.com/.../3021.ADS1292R-Eval-Sch_2C00_-ADS1292page.pdfe2e.ti.com/.../4186.smSFM1_2D00_ECG-SCH.PDFe2e.ti.com/.../3326.ECGSignal-wNoise_2C00_-Unfiltered.pdfe2e.ti.com/.../1768.Filtered_5F00_ECG_5F00_30db.pdf</s>1292 12924186.3326.1768.

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    您好,Frank,

    我并没有真正参与ADS1292的MSP430代码方面的工作,所以我想看看我的一位同事是否可以为您提供有关其工作原理和代码实际工作情况的更多详细信息。  对于'RELORY DRDY SIGNAL'(可报告的DRDY信号)-您是否使用DRDY作为控制器的中断?  如果SPI通道在DRDY脉冲之间无法读取ADS1292中的所有数据,您可能会看到一些不稳定的行为。  

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    Tom,您好!

     感谢您的回复。  我们发现DRDY问题只是固件中错误标记的针脚。  我们现在正在获得可靠的中断。

    我还有以下问题...

    我们的配置:3电极(RA,LA,RLD)

    通道1:

    IN1P = ELA

    IN1N = ERA

    通道2:

    IN2P = ELA

    IN2N = ERA

    CH3/RESP:

    RESP_MODP = ELA/RESP_IN3P

    RESP_MODN = ERA/RESP_IN3N  

    RLD: RDD配置如ADS1292R评估板上所示。

    1)对于ADS1292R评估板,当ECG波形显示在PC GUI中时,实际使用哪个通道或通道组合来显示波形?  GUI显示这是导联II,我认为这只是GUI中的一个错误标签。  我真的需要知道是简单的Ch0,Ch1正在显示还是这些组合?  即 - Ch1-Ch0或可能的Ch0-Ch1????

    2)我想了解您能否告诉我如何使用RLD来消除共模电压?  将RLD馈入其中一个ADC输入的概念是否测量该值,然后从从ELA,ERA读取的ADC值中减去该值?  我真的不清楚一个应用程序如何最终使用RLD来获得共模电压?  ADS1292不会根据我可以看到的正确内容自动处理此问题?

    3)最后,我注意到我的原理图与ADS1292R评估板之间的电阻值差异。  在馈入通道2的ELA和ERA信号上,有一个RC电路,在这些输入的前端由51k和47pF盖组成。  我错误地使用了51ohm值而不是51k。  这会产生什么净影响?  此RC主要是过滤来自电极的噪音,还是用作抗锯齿电路,还是为ADC输入提供所需的阻抗?

    此致,

    弗兰克

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    嗨,Frank,

    我想我们已经在其他主题中回答了这些问题。 如果我关闭此项,是否可以?

    Brian
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    是的,Brian,你可以关闭这个...