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[参考译文] ADS1294R:如何使用有源电极在 ADS129x 中进行阻抗测量

Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1294R, ADS1294

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/925425/ads1294r-how-to-do-impedance-measurement-in-ads129x-with-active-electrodes

器件型号:ADS1294R
主题中讨论的其他器件: ADS1294

我们正在产品中实施 ADS1294R、以实现高保真 EEG 监控应用。 但是、我们使用4个有源干电极创建2个全差分通道、其中包括 ADS1294和电极之间的缓冲器和放大器。 ADS1294通道面向仪表放大器和缓冲器的输出、因此无法注入交流导联脱落电流。 在这方面、我们希望获得有关如何使用当前硬件架构实现实时阻抗测量(对于干电极非常重要)的指导。 以下是我们正在考虑的几个选项、如果有任何反馈、我们将不胜感激:

在阻抗测量期间、使用模拟 CMOS SPDT 开关将 ADS1294旁路到电极。 但是、这有3个问题:a)我们之前使用的器件是 TMUX1136DQAR、它似乎在 EEG 中产生了几 mV 的噪声。我们是否可以使用更好的开关、例如您在 ADS129x 芯片内部使用的开关? 您能否为此类敏感型应用提供一些出色的 SPDT 开关选项? 此外、在这种方法中、我们无法同时执行阻抗和 EEG? 我们不能使用物理交换机、因为我们的应用程序需要自动执行该过程。 我们不能要求用户在信号出现故障时移动滑动开关、因为这会降低用户体验。

我们正在考虑的另一种方法是直接在有源电极 PCB 上设计我们自己的外部电流源(由 uC GPIO 控制)、如该链接(https://www.ti.com/lit/ug/slau507/slau507.pdf)中所建议。 这样、我们就可以直接绕过有源电极电路来注入电流。 返回时、返回电流将通过有源电极电路返回。 这种方法是否可行? 此外、您是否有任何参考电路设计可生成非常低的交流恒流源(30Hz 等)? 我们可以使用 uC 控制哪种类型的开关来生成6nA 的正弦波电流源? 如果我们不在 DAC 引脚之外、我们计划生成方波并将其过滤为正弦波。 此外、我们是否需要为所有电极提供电流源、或者在每个差分对中仅需要一个电流源? 尽管理论上讲、它可能起作用、但我们关心测量容差(电阻值、偏移等)。 我在某处看到您的内部电流源的容差也是20%、这是正确的吗? 您是否认为实施外部电流源(到每个有源电极)可以获得与内部交流导联脱落检测电流源同等的性能?  

3.另一种选择是使用外部阻抗 IC,如 MAX30002。您是否有其他或更好的解决方案,如简单的6nA 正弦波电流源? 理想情况下、我们不希望数字通信接近前导码、因此该选项可能不可行。   

另一种选择是移除有源电极电路、并将 ADS1294与干电极直接连接。 在这种情况下、我们担心干电极接触不良或可靠性不好可能会对您的性能造成问题、但至少我们会通过持续的阻抗测量来知道何时发生这种情况?

最后、在改进我们的有源电极时、我有一些问题:
我们目前正在使用这个具有4个通道的高输入阻抗缓冲器(AD8244ARMZ)、并且希望有一个具有2个通道的类似替代器件(具有非常高的输入阻抗)(以节省空间和成本)。 您可以推荐替代器件吗?
2.我们正在对有源电极使用无源滤波器,并想知道是否有人建议对全差分信号使用有源滤波器? 我们如何解决运算放大器偏移和无源器件容差等方面的容差?

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    您好 Raza、

    我们将通过电子邮件与您团队的其他成员进行交谈。 在一个线程中、有太多要讨论的内容。 让我们离线继续讨论。

    此致、

  • 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、Ryan、  

    继续我们最近的对话、我有几个问题:

    如果我们使用未使用的 ADS 通道来测量阻抗,那么我们有2个通道连接到同一电极(一个直接连接,一个通过前置放大器连接)。 在这种情况下、您是否认为存在我们需要关注的噪声等可能性。 在不使用时、我们是否需要一个开关来切断阻抗通道? 否则、由于阻抗通道仅用于测量阻抗、因此不同频率下的任何噪声都可以简单地丢弃?

    -我们能否仅使用1P 或2P 通道注入电流(而不是使用整个通道1和2来测量阻抗)并通过生物电势通道(通道3和4)测量阻抗以及生物电势?  

    -我们如何测量常见基准电极(通道3和通道4共有)的阻抗。  

    我们如何测量偏置电极的阻抗。 由于我们使用前馈和缓冲接地(而不是 RLD 反馈)、它是否仍有助于测量该配置中的阻抗?