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[参考译文] ADS1191:ECG导联I仅使用2个电极,RLDOUT偏置

Guru**** 1821210 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。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/627606/ads1191-ecg-lead-i-using-just-2-electrodes-with-rldout-bias

部件号:ADS1191

我在论坛上阅读了有关使用RLDOUT/RLDINV处理输入偏差的内容,Ryan Andrews提出了以下建议:

如果我们将电容器和电阻从左到右标记为C1,R1,R2,C2。 它们是c1=0.1uf,r1=5Mohm,r2=51k和c2=47pf。 因此第一个C1R1高通滤波器切断频率约为0.3Hz。  

INxN输入电路也相同。

要使此RLD偏压电路正常工作,正确的寄存器设置是什么?

目前我有MIS+2寄存器,RLDREF=1,所以输入电压会偏置到中间(AVDD+AVSS)/2。 与RLD相关的其他设置保持默认值。

我现在面临的问题是,它要么会得到几秒钟的ECG信号,大约是2mV,这是预期的,然后降到0mV平坦,要么只是停留在0mv平坦。

但如果我去掉R1,则会连续捕获大约2mV的心电图信号,当然,它会在没有偏置上拉的情况下发生直流漂移。

电路或寄存器编程可能存在什么问题?

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    您好BL:

    感谢您的帖子。

    是否启用了RLD缓冲区? 默认情况下,它处于关机状态。 通过设置RLD_SENS[5]=1可以启用缓冲区。

    此致,
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    您好,Ryan:

    感谢您的及时回复。

    我以为我以前曾尝试启用RLD缓冲,但没有发现任何差异。 但在得到您的回复并设置了这一点之后,现在它就可以工作了。 我现在可以连续捕获心电图。

    在未启用RLD缓冲器的情况下,DC偏移更改为高于0伏的值,而不是低于0伏的值。 所以我认为当禁用RLD缓冲器时,ECG信号会通过RLDOUT泄露,因为它不在输出模式下。

    我面临的另一个问题与噪音有关。 如果用两根手指触摸PCB板边缘(不接触任何组件或迹线),我可以获得干净的ECG信号。 但是,如果不用手按住小PCB,ECG信号会发出很大的噪音,并且几乎不可用。

    该板由3V电池组供电,电极被贴在胸部,并通过一对20英寸ECG电缆连接到板上。最终电极和PCB之间的连接将非常短,因此不会有问题。 我还尝试屏蔽20英寸ECG电缆,但这对噪音影响不大。

    您能否提供一些建议,说明如何在不手持PCB的情况下降低噪音?

    谢谢!

    Jim
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    您好,Jim:

    我很高兴我们能够解决至少一个问题!

    很难判断当您接触PCB时,与不接触PCB时,噪音如何以不同的方式耦合到您的系统中。 您是否将板放在桌子上或导电物品上?

    尽管主板由电池供电,但电源线噪音(50 Hz或60 Hz)仍然可能会耦合到主板或主体上。 这是RLD变得至关重要的地方。 如果您为用于测量ECG的通道启用了RLD_SENS位,则RLD放大器将感应该通道的输出并生成反向共模信号以驱动人体(参见图47)。 这种反向共模信号以相同的RLDREF电压为中心,以设置直流偏压,并帮助消除主体上的共模噪声。 我知道您使用的是交流耦合输入,而不是RLDOUT的上拉电阻,但这种方法可能仍然起作用。 如果你可以尝试一下,我很想看看结果。

    保持电缆短路也很重要。 您是否在驱动ECG电缆的护罩? 通常,屏蔽被驱动到RLD的反向,使其传输与ECG输入相同的共模信号。 这会降低信号和屏蔽之间的寄生电容。

    此致,
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    您好,Ryan:

    印刷电路板只是悬挂在空气中,没有接触任何导电物体。

    感谢您的建议。 需要确认更改:使用现有电路设置RLD_SENS位,1P或1N,有何区别? 我是否还需要添加以下更改(如图47所示)? 请勿使用RLDOUT短接RLDINV,添加Cext = 1.5nF,Rext = 1Mohm

    现在,ECG电缆的屏蔽层没有连接,我将尝试连接到RLDINV。

    此致,

    Jim

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    您好,Jim:

    50 Hz和60 Hz的噪音仍可通过电磁干扰耦合到电路板上,只需暴露在室内的照明中即可。

    RLD_SENS 1P或1N的选择取决于连接到相应输入引脚的电极。 如果您希望RA电极有助于RLD共模派生,则必须选择正在缓冲RA的PGA输出。 选择实际上是应用首选项,而不是设备要求。 RLD放大器的R-C反馈组件用于限制闭环带宽并帮助保持放大器的稳定性。

    RLDINV节点将没有足够的驱动器功能来连接到电缆屏蔽。 我建议单独缓冲RLDINV或反转RLDOUT信号以驱动屏蔽。

    此致,