[参考译文] ADS1299：交流导联脱落检测输出与外部电阻器不成比例

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https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1115927/ads1299-ac-lead-off-detection-output-not-proportional-with-external-resistor

器件型号：ADS1299

您好！

我们目前正在开发32通道 EEG 产品。信号质量非常令人满意。

但是、当我们尝试向应用中添加导联脱落检测功能时、会出现一些问题。我将在下面发布我的寄存器设置：

	if(slave_sel == 0) //CLKSEL = 1
		write_register(CONFIG1, 0xf6);	//250SPS
	else	//CLKSEL = 0
		write_register(CONFIG1, 0x96);	//250SPS
	
	write_register(CONFIG3, 0xEC);

	write_register(MISC1, 0);
	
//	write_register(BIAS_SENSP, 0xff);
//	write_register(BIAS_SENSN,0xff);
	//LOD
	write_register(BIAS_SENSP, 0);
	write_register(BIAS_SENSN,0);
	

	//LOD
	write_register(CH1SET, 0x60);
	write_register(CH2SET, 0x60);	
	write_register(CH3SET, 0x60);
	write_register(CH4SET, 0x60);
	write_register(CH5SET, 0x60);
	write_register(CH6SET, 0x60);
	write_register(CH7SET, 0x60);
	write_register(CH8SET, 0x60);
	
	
	write_register(LOFF, 0x09);	//6uA, 7.8Hz

	write_register(CONFIG4, 0x02); //lead off comparator power on

	write_register(LOFF_SENSP, 0xff);
	write_register(LOFF_SENSN, 0xff);

使用上述设置、我们在1N 和1P 之间连接不同的电阻器(偏置保持悬空)输出信号的幅度似乎与外部电阻器不成比例。

此外、我们还尝试将 SRB2连接/断开到每个通道、或将 BIAS_SENS 打开/关闭到每个通道、它们没有任何影响。

当我们有10.8k Ω 外部电阻器时、信号振幅约为±22mV、而±70mV 时为124.4k Ω。

感谢您的帮助。

此致、

殷

3 年多前

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2553440 points

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您好！

欢迎访问 E2E 论坛、您的帖子已被查看。该器件的负责人 Chien 今天不在办公室、明天将查看。

此致、
Nick Z

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2553440 points

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您好，殷明

您是否会为您的陈述提供更多详细信息(例如原理图的一部分)-

"我们在1N 和1P 之间连接不同的电阻器(偏置保持悬空)输出信号的幅度似乎与外部电阻器不成比例。

此外、我们还尝试将 SRB2连接/断开到每个通道、或将 BIAS_SENS 打开/关闭到每个通道、它们没有任何影响。

当我们有10.8k Ω 外部电阻器时、信号振幅约为±22mV、而±70mV 时为124.4k Ω。

例如、什么电阻器值、您在哪里是" 1N 和1P"之间的意思？您指的是哪个输出信号？

您是什么以及如何连接到 SRB2引脚的？ BIASREF 电压的电压是多少？

是否要尝试不同的 LOFF 电流幅度并进行尝试？

您能否将电阻器值稍微改变一下、例如从10.8k 变为双倍或三倍？它可能不会以非常线性的方式变化、因为可能存在一些电容(电抗)。

您能否使用 EVM 进行类似的设置并查看结果如何？

谢谢、

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2553440 points

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尊敬的 Chien：

感谢您的回复、很抱歉、我的描述令人困惑。

我对定制板进行了一些进一步测试、这次我将 BIASREF 引脚悬空、将 SRB2连接到所有通道、并使用1k、2.7k、3.7k、6.4k、10k 和1k 连接 ADS1299上的1N 引脚和 SRB2引脚、 20K、30k 电阻器、导联脱落电流源为6uA 7.8Hz。然后、我通过 SPI 读取数据流。 CH1数据是一个幅值如下的7.8Hz 方波：

R (kOhm) 方波幅度(mV) 计算出的阻抗(kOhm)

1 1.75 0.29.

2.7. 2.5. 0.42.

3.7. 3. 0.5.

10. 5.7. 0.95

20. 10.4. 1.73.

30 14.8. 2.47.

120 54 9.

这个结果看起来相当线性、但阻抗太小...

我将继续检查我的计算和不同的 LOFF 电流。

如果我的测试设置有任何问题、请告诉我。

谢谢、

殷

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2553440 points

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您好，殷明

通过使 BIASREF 引脚悬空、这意味着不向偏置放大器提供外部基准电压。您是否使用偏置放大器？如果是、BIASREF_INT 是否设置为1或0？

您是否使用了 BIAS_AMP 和 BIASOUT？这与导联脱落检测性能更相关。

我想问您是否尝试实施

顺序(差分)电压(ADS1299数据表第66页图72或 ADS1299EVM 用户指南第17页第4.6.1节)或

参考(单端)电压(ADS1299数据表第67页图73或 ADS1299EVM 用户指南第17页第4.6.2节)？

根据 ADS1299EEG-FE EEG EVM 用户指南第51页原理图、该 EVM 设置为连续(差分)电压。

我是否可以询问您希望使用 SRB1和/或 SRB2的原因是什么？

允许 SRB1连接到负通道；
允许 SRB2连接到正通道。

我仍然不明白"将 SRB2连接到所有通道并使用电阻器连接1N 引脚和 SRB2引脚"是什么意思？

您向 SRB1和 SRB2提供了什么？

您是否尝试了24uA 和不同的交流导联脱落频率 FLEAD_OFF[1：0]？

如果您的目的是了解和了解交流导联脱落检测、我建议在不使用 SRB1和 SRB2的情况下进行测试、除非您已在设计中实施 SRB1和 SRB2、并且验证和验证它们是否已经工作(即、当您说" EEG 产品"时)。信号质量相当令人满意”)？

请告诉我您是否想在私人电子邮件讨论中分享您的原理图的一部分？

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2553440 points

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您好 Chien，

首先、感谢您的回复、似乎我获得了正确的结果。我认为主要问题是我不应该将 BIAS_OUT 悬空。

但我想回答您的问题、如果我的理解不准确、请告诉我。

是的、我是偏置放大器、BIASREF_INT 设置为1。

[~用户名="517551" URL" URL ="Δ L/support/data-switchers-group/data-switchers/f/data-switchers-forum/1115927/ads1299-ac-lead-off-detection-output-not proportal-with -external-resoler/4138047#4138047"]您是否使用偏置放大器？如果是、BIASREF_INT 是否设置为1或0？[/引用]

我使用的测试板类似于图73单端。

[引用 userid="517551" URL"~/support/data-switchers-group/data-switchers/f/data-switchers-forum/1115927/ads1299-ac-lead-off-detection-output-not proportal-with -external-resoler/4138047#4138047"]

我想问您是否尝试实施

顺序(差分)电压(ADS1299数据表第66页图72或 ADS1299EVM 用户指南第17页第4.6.1节)或

参考(单端)电压(ADS1299数据表第67页图73或 ADS1299EVM 用户指南第17页第4.6.2节)？

[/报价]

是的、我的理解是所有通道共享相同的基准、因此我们只需将它们与 SRB2连接在一起。此外、我们可能希望频繁切换到 LOD 模式、因此按照第20页的图18进行编码、只能使用 SRB2 (因为 SRB1会跳过 LoffN)、对吧？

[引用 userid="517551" url="~/support/data-switchers-group/data-switchers/f/data-switchers-forum/1115927/ads1299-ac-lead-off-detection-output-not proportal-with -external-resolumer/4138047#4138047"]我想问您希望使用 SRB1/SRB2/SRB2/SRB2的原因是什么？]

是、输出波的频率与 ILEAD 源相同、但值不符合预期。我们还尝试了24uA、但似乎放大器溢出、因为我们的增益为24。

[引用 userid="517551" URL"~/support/data-switchers-group/data-switchers/f/data-switchers-forum/1115927/ads1299-ac-lead-off-detection-output-not proportal-with -external-resole/4138047#4138047"]您是否尝试过24uA 和不同的 LEAD_off-offer[1:quality]

我们正在尝试在 EEG 测试期间测试每个通道的外部阻抗、因此我们可能希望打开内部导联脱落激励(我认为我需要同时打开 LOFFP 和 LOFFN？) 并从每个通道返回数据、然后我们可以根据欧姆定律计算阻抗。因此、在此测试期间、我使用电阻器桥接 SRB2 (P)和 CH1 (N)、以验证我的 LOD 设置。

在进一步设计过程中、可能会同时涉及顺序和参考电压、但我认为 LOD 设置应该是相同的吗？

[引用 userid="517551" URL"~"/support/data-switchers-group/data-switchers/f/data-switchers-forum/1115927/ads1299-ac-lead-off-detection-output-not proportal-with -external-resolumer/4138047#4138047"]您向 SRB1和 SRB2提供什么[引用 SRB2]？

感谢您的耐心等待。

此致、

殷

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2553440 points

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" 因此、按照第20页的图18进行编码、只能使用 SRB2 (因为 SRB1会跳过 LoffN)、对吧？"

客户可以根据其应用向 SRB2引脚提供信号、此类 SRB2将在整个 SRB2信号线路上通用、然后、客户可以选择控制每个通道的每个 CHxSET[3]开关/多路复用器、以根据其在该特定通道的应用来决定是否要提供 SRB2信号/将其连接到 INxP 或 PGAP。因此、SRB2仅支持连接到 INxP 和 PGAP。

对于 SRB1、客户可以根据其应用向 SRB1引脚提供信号、此类 SRB1在整个 SRB1信号线路上是通用的；但是、它仅支持转至由每个通道的 MUX[2：0]=｛000或110或111｝控制的每个通道的 PGAN 的选项、并设置 SRB1=1。

如果客户希望将 LoffN 连接到 INxN 和/或 PGAN、则需要将 SRB1设置为0、即 SRB1=0。即、对于相同的通道、它可能不同时支持 LoffN 和 SRB1。

"我是否可以问您使用 SRB1和/或 SRB2的原因可能是什么？

是的、电流幅度与客户需要测试、调优和验证的 PGA 增益设置之间将存在折衷。

"在进一步的设计过程中、可能会同时涉及顺序和参考电压、但我认为 LOD 设置应该是相同的吗？"

嗯、客户可能仍然需要尝试、测试、验证不同的电流幅度、频率和阈值设置、以及调优、测试、验证直流或交流方法是否更合适、以及设计更改时的后处理和检测算法。

用于 EEG/ECG 通道电极导联脱落检测

使用直流方法-

客户需要使用 LOFF_SENSP 和/或 LOFF_SENSN 寄存器的 LOFFPx 和/或 LOFFMx 位来打开/关闭将会流出并在人体的一小部分(希望穿过两个电极)上传播的激励电流。

可通过搜索器件的数字输出代码或通过片上比较器监控输入电压来感测导联脱落响应。如果任一电极关闭、上拉和下拉电阻器会使通道饱和。 搜索输出代码将确定 P 侧或 N 侧是否关闭。

要确定哪一个关闭、必须使用比较器。 输入电压也通过比较器和3位 DAC 进行监控、该 DAC 的电平由 LOFF 寄存器位[7：5]中的 COMP_TH[2：0]位进行设置。 比较器的输出存储在 LOFF_STATP 和 LOFF_STATN 寄存器中。 这些寄存器作为输出数据流的一部分提供。读取 LOFF_STATP 和/或 LOFF_STATN 寄存器 INxP_OFF 和/或 INxN_OFF 位状态、以指示哪个特定电极已关闭。

使用交流方法-

交流信号的感应是通过信号通过待数字化的通道完成的、然后在输出端进行测量。交流激励信号以目标频带内的频率引入。 信号可以单独滤除和处理。 通过测量激励信号频率下的输出幅度、可以计算电极阻抗。为了实现持续导联脱落、必须从外部向输入端施加带外交流电流源或灌电流。然后可以对该信号进行数字处理、以确定电极阻抗。

激励电流频率可通过 FLEAD_OFF[0：1]进行调节。

用于偏置电极导联脱落检测-

客户需要使用 BIAS_SENS 位来打开/关闭激励电流。当偏置放大器通电时、电流源不起作用。只有比较器可用于感测偏置放大器输出端的电压。比较器阈值由相同的 LOFF 寄存器位[7：5]、即用于设置其他负输入阈值的 COMP_TH[2：0]位进行设置。然后、读取 BIAS_STAT 位状态、指示偏置电极是否关闭。

所有激励电流幅度可通过 LOFF 寄存器位[3：2](即 ILEAD_OFF[1：0])进行调节

谢谢。

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 2553440 points

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您好！
由于我没有听到你的反馈，我相信我的建议回答了你的问题。
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谢谢、祝您愉快！

数据转换器（参考译文帖）

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