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[参考译文] ADS1292RECG-FE：RLD以及如何使用它？

admin
Guru**** 2551110 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1292, ADS1292R, ADS1298

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/604038/ads1292recg-fe-rld-and-how-to-use-it

部件号：ADS1292RECG-FE
线程中讨论的其他部件：ADS1292， ADS1292R， ADS1298

您好，

 我基于ADS1292R-FE评估板原理图进行了PCB设计。  我想了解如何正确使用RLD来导出ECG波形。  我知道RLD可用于降低共模电压/干扰。  我不完全理解的是如何实际利用RLD电极/信号来导出一个导联1 (RA-LA)输出信号。  对于ADS1292R-FE评估的导联1，我可以看到是否应该只是ADC的CH2上的输出。  

现在我的问题...

1)要使用RLD降低ADC读数中的共模电压，应测量每个通道上的RLD电压，然后从ADC通道输出中减去此值？  

2) ADS1292中有关RLD功能的说明解释了RLD的Mux功能，但没有解释如何实际使用RLD驱动器。  DS的第50页上的描述显示了由CH1生成的RLD信号，然后将其馈入CH2负极？  它没有解释为什么有人会这样做。  如果有一个ADS1292R-FE评估板的示例，将非常有用。

我真的很想知道如何使用RLD信号来提供更好的ADS1292R结果，假设硬件配置为ADS1292R-FE评估板带有与ADC通道匹配的电极，特别是ELA和ERA，连接到IN2P和IN2N 。  那么，如何有效地利用RLD测量/信号？

3)对于ADS1292R-FE评估板，在查看MSP430固件时，我找不到任何将RLD信号与ADC通道结合使用的地方？  也许我错过了一些东西。

此致，

弗兰克

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    TI__Guru**** 2551110 points
    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，Frank，

    首先，让我解释一下有关的《区域发展课程》的目的。 在典型的心电图系统中，您可能有3或4个电极。 其中一个电极称为"RL"。 如果您阅读ECG导联的定义，您会注意到该电极实际上并未用于形成任何导联。 RL电极有两个作用：

    • 偏置患者。 如果电极都是直流电耦合到病人，则需要有某种方法来偏压病人，使电极共模电压处于AFE的导轨内。 平均RL电压通常为(VDD + VSS)/2。 该电压应用于将其直流偏压正好置于AFE共模范围的中间的患者。
    • 拒绝共模信号。 环境中的共模干扰太多，主要来自50/60Hz主频垃圾(即荧光灯，风扇，电机等)。 这种材料很容易与病人结合。 从电气工程的角度来看，这最初听起来并不像一个问题，因为AFE可以具有非常好的CMRR。 但是，电极和患者之间连接的阻抗可能有很大差异，无法轻松控制。 这会导致输入之间的大量阻抗不匹配。 很糟糕，事实上，由于电极的CMRR很糟糕，所以您的AFE有多少CMRR都无关紧要。 要解决此问题，您可以使用AFE检测电极共模电压，然后反转该信号并通过RL电极将其应用到患者身上。 这能很好地消除大多数干扰。

    现在我可以回答您的问题：

    1. 只需通过RL电极通过患者保护电阻将RLD输出应用到患者。
    2. 图52实际上具有相关的绞盘图，显示了如何闭合输入和RLD放大器之间的回路。
    3. 希望您能根据上述信息了解为什么会出现这种情况。

    此致，

    Brian Pisani

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    TI__Guru**** 2551110 points
    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Brian：

     感谢您的所有回复。  您的回答已使我对ADS1292R，其评估板，ADS1292R-FE评估配置中导线1的衍生以及RLD用法的理解得到了很大的澄清。  

    我所说的所有这些都是我开发的PCB在产生相对清洁的导联1/ECG波形方面存在重大问题。  如前所述，我基本上复制了ADS1292R-FE评估板原理图。  我们知道用于连接到定制ADS1292 PCB的固件的功能，因为我们可以通过跳线连接到ADS1292R-FE，并在带有RA，LA和RLD电极的CH2上捕获相对干净的导联1波形。  我们实施了LPF，这也有助于显著降低噪音水平。  

    是否可以让别人来评论我的Gerbers？  根据您拥有的PCB工具集，我可以压缩整个PCB项目并发送给您。  我只是不想将此信息直接发布到论坛上。  

    可能的罪犯：

    1) ERA前端上的51与51k电极/抗锯齿电阻器，ELA输入。  您表示这主要是反锯齿的RC滤波器，在这种滤波器中，我仍然认为我们应该看到类似ECG波形的东西，使用完全相同的固件/ADS1292寄存器设置，我们可以使用这些设置连接到ADS1292R-FE并获得相对清晰的波形。

    2)可能有接地问题的气味。  印刷电路板I的一侧有数字接地(GND)的接地不良，另一侧有模拟接地(AGND)。  2个接地铜线之间有一个隔离间隙，这些铜线通过0欧姆电阻器连接。  您将在随附的示意图上看到此信息。

    A)数字接地连接到ADS1292的SPI/数字接口侧，然后连接到用于连接到主传感器Fusion/BLE板的2x5 1.27 mm 接头。  已使用相同的连接器接口成功连接到ADS1292R-FE。

    3) 我的PCB和ADS1292R-FE之间的另一个区别是初始电源滤波。  这是从 多参数生物信号监测器设计中引用的。  

    除了这些差异之外，我们完全不知道为什么我们可以从我们自己的定制ADS1292R板中获得相对干净的信号，而它与评估板非常相似？

    请告诉我您自己是不是可以让我找到我可以查看实际PCB/Gerber文件的人。

    此致，

    弗兰克

    e2e.ti.com/.../5001.smSFM1_2D00_ECG-SCH.PDF

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    TI__Guru**** 2551110 points
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    您好，Frank，

    我实际上倾向于认为布局可能不是罪魁祸首。 只要设备的连接功能正常，我认为您应该能够测量出一些像样的东西。 您是否可以向我发送您的完整注册设置，而不是跳过这一过程？ 然后，我可以检查设备是否以最佳方式配置。 配置错误往往会导致许多问题，因此我认为这应该是我们的首要考虑。

    我也不认为电阻值应该是一个大问题。 RC滤波器确实提供了抗锯齿功能，但芯片上仍有另一个反锯齿滤波器，因此性能不会太差。 此外，允许混叠的频段非常小，因为这是delta - sigma ADC。

    Brian
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    TI__Guru**** 2551110 points
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    您好Brian：

     再次感谢您的帮助。  我附上了一个Word文档，我捕获了ADS1292-FE寄存器设置的屏幕快照，我们使用它从FE评估板获得良好的导联1波形。  2之间的唯一区别是某些导联脱落配置。  您还将看到导联1波形的屏幕截图，启用了6TAP LPF，FC设置为35Hz，这与我们在固件中使用的LPF滤波器配置相同。

    没有任何意义的是，为什么GND'ing似乎存在某种问题，那就是我们使用完全相同的固件连接到ADS1292R-FE，就像连接到我们自己的自定义硬件一样，我们只需获得什么 在我们自己的硬件上，当我们连接到FE Eval时，会有一个清晰可辨的ECG波形，这似乎是随机噪声？  事实上，当我连接到FE-Eval板时，我本来期望会有更多的噪音，因为我必须将一个2x5 1.27 mm 连接器连接在一起，并使用焊接到FE-Eval板上所有测试点以进行通信的30 AWG电线将导线连接到连接器 它来自我们的底座传感器融合模块。  而我们自己的定制主板具有干净的连接器/电缆组合。  

    e2e.ti.com/.../ADS1292_5F00_EvalBrd_5F00_Settings.docx

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    TI__Guru**** 2551110 points
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    嗨，Frank，

    我想，您发送的文件中的第二个配准映射图像是您的自定义硬件的配准设置，您在该设置中发现了问题。 这是否正确？

    如果是这样，应该没问题。 您是否尝试过测量内部测试信号或内部短路？ 如果您设置CONFIIG2的位[1:0]并将CH2SET的位[3:0]更改为0101，您应该能够测量1 mV，1Hz方波。 您可以先使用EVM进行测试，以确保设置正确。

    如果您可以使用EVM (而不是硬件)来测量，则可能存在一些问题。在任何情况下，您都可以对收集的数据拍照并将其发布在此处吗？

    Brian
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    您好，Brian，

     再次感谢您的所有帮助。  显示的2个设置唯一的区别是某些导联脱落检测是否已启用并已成功与ADS1292R-FE配合使用。

    我应该在前面提到，我们已经在定制硬件上成功地从ADS1292R中获得了测试/方波。  这是我们从印刷电路板厂获得定制硬件后进行的第一批测试之一。  我们还使用了ADS1298，并将此测试信号用于此目的，因此我们对其非常熟悉。

     只有当我们将ADC信道置于正常电极时，才会出现问题。  我已附上从FE-EVAL板和我们自己的定制板捕获的数据。  在每个电子表格中，B和C列中的数据都是从CH2中捕获的。  列B是原始数据，而列C是通过35Hz 6 TAP IIR LPF滤波器馈入后的数据。  您会看到我们从FE-EVAL板上获得可分辨的ECG波形，而我们的板看起来就像随机噪声。  

    一些注意事项：

    ECGAddon_xxxRun1 =>将LA和RA电极交换为定制硬件的输入。  即 -体上的LA电极连接到自定义硬件上的RA输入。

    ECGAddon_xxxRun2 =>输入正常电极。  您会注意到似乎存在明显的负DC偏移？  这就是我尝试切换电极的原因。

    在我看来，以下某项工作正在进行...

    1)存在某种类型的GND争用/问题。  我确实有单独的GND pours用于AGND和DGND，它们通过0欧姆电阻器有效连接，如原理图所示。

    2)负直流偏移多少使我认为RLD电路/电极驱动器可能有螺钉？

    您是否有任何其他建议可供测试/尝试？  我们正赶上一些最后期限，以使其正常工作...

    此致，

    弗兰克

    e2e.ti.com/.../2017.062万_5F00_ADS1292R_2D00_FE_5F00_CH2_2C00_-CH2-Filtered_5F00_Run1.xlsxe2e.ti.com/.../20170620_5F00_ECGAddon_5F00_CH2_2C00_-CH2-Filtered_5F00_Run1.xlsxe2e.ti.com/.../20170620_5F00_ECGAddon_5F00_CH2_2C00_-CH2-Filtered_5F00_Run2.xlsx</s>1292 2017.062万2017.062万

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    弗兰克

    它甚至看起来不像心电图信号在那里。 您是否可以使用正弦波发生器并测量简单的1 Vp 10 Hz正弦波？ 如果没有，我建议您在主板上的不同位置使用示波器进行探查，直到您发现问题。 您可以测量源，在RC滤波器之后测量，甚至可以测量PGA2P和PGA2N的PGA输出。 请记住，您需要偏置信号发生器输出，因此我建议将LA连接至正极输出，然后将LA和RL绑在一起，并将其连接至信号发生器接地。

    我不会读过多的偏移电压。 心电图电极之间的偏移量通常高达几百毫伏。

    此致，
    Brian
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    e2e.ti.com/.../2017.0626万_5F00_smECG_5F00_CH2_2C00_LEAD1_5F00_Gain12_5F00_51_5F00_run5.xlsxe2e.ti.com/.../20170626_5F00_smECG_5F00_CH2_2C00_LEAD1_5F00_Gain12_5F00_51K_5F00_run6.xlsxHelloBrian2017.0626万 Brian，

     心电图信号在那个波形中，但却不能被信号所导出。  因为我怀疑是GND问题。  在仔细查看PCB文件时，我注意到几个VDD/电源盖没有直通L2 GND面的路径。  我应该在GND端放置几个通孔，因为我有ADS_DVDD端。  于是我把一个板用一根30 AWG的电线焊接在盖的顶部，如所附的文字“Doc”所示，连接到另一个盖，该盖有一个直通L2 GND面板的VIA。  L1有一个实心的GND倾流，以实心红色显示，但根据其他经验，我看到长GND路径返回可能会导致问题。  在进行此修复后，我们立即能够看到ECG波形，请参阅随附的Run 5 (照射行程5)。  然后，我将前端反锯齿RC LPF的电阻从51欧姆更改为51千欧，您可以在Run 6中看到结果。  运行6产生的ECG波形结果与ADS1292R-FE评估板一样好(如果不是更好)。  令人惊讶的是，GND连接的微小变化会产生什么结果。  

    此致，

    弗兰克

    e2e.ti.com/.../Ground-Attach.docx

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    您好，Frank，

    我很高兴您的工作正常。 我对你最初的直觉表示怀疑表示歉意。

    Brian