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[参考译文] ADS1292:使用不带 RLD 电极的 ADS1292

Guru**** 2535150 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1292

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/779139/ads1292-using-the-ads1292-without-rld-electrode

器件型号:ADS1292

尊敬的 TI:

本论坛已多次询问此问题。 建议采用交流耦合设计、并将输入端子的直流偏置为中间电源电压。 直流偏置可通过以下方式实现:

  • 分压器、例如 VSS 和 Vdd 之间的2个10M 电阻器
  • 将输出 RLD 放大器用作单位增益缓冲器、并将 RLD 放大器的输入配置为中间电源、并使用大电阻器将 ADS1292的输入拉至中间电源

我想知道为什么在减少共模问题方面建议使用交流耦合、因为预期的共模问题来自市电(50/60Hz)电网的电容耦合 、而形成交流耦合的高通滤波器只会让这些频率通过。 当输入端子处的 CM 元件相互减去(制成差分)时、它们有望被充分抑制。

根据我的理解、24位动态范围的整个想法是能够处理 端子上的大电极偏移(+-300mV)和 CM 模式分量、并且仍然能够充分量化相对较小(2mV) ECG 信号。

当然、我知道、如果您使用直流耦合、 则需要某种形式的高通滤波来消除 ECG 信号的基线漂移、但这可以通过数字方式实现、而不必通过交流耦合来实现。

您能不能对此有所说明?  我确信、如果无法使用 RLD 电极、许多用户都希望构建应用程序、那么它将受到他们的重视。

TIA、以获得您的支持

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    尊敬的主管:

    感谢您的发帖!

    我想这个问题是因为两个直流电压之间的混淆:每个输入信号上的直流共模电压和 ADC 转换的直流差分电压。

    RLD 电极用于在人体上建立已知的直流共模电压。 这可确保每个电极测量的电信号保持在通道输入处放大器的可接受共模电压范围内。 如果没有 RLD 电极、电极输入必须在串联电容器后进行交流耦合和偏置、以建立已知的直流共模。

    ADS1292中的增益级(PGA)由 INA 配置中的两个放大器组成、共模电压通过。 正是 ADC 本身在转换 PGAxP 和 PGAxN 之间的差值时消除共模电压。 假设每个电极输入的信号路径中的阻抗相等、ADC 将完全消除该共模电压。 但是、每个输入路径的阻抗差异会导致"共模至差分"转换、这会在 ADC 输出端产生直流失调电压。 两个电极共用的交流信号也会以相同的方式成为差分噪声。

    如您在第二个项目符号中所述、RLD 放大器仍可用作交流耦合输入的偏置电压。 如果要在寄存器设置中启用适当的 RLD_SENS 位、还可以在 PGA 输出端感应交流共模电压、并在 RLD 输出端导出消除信号。 与直接驱动身体相比、很难量化消除50Hz / 60Hz 接口的效果、但这绝对是一个选择。


    此致、

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    您好、Ryan、

    感谢您的回答。 我不确定是否完全理解。 也许我可以更具体一点。 让我们假设一个电池供电的器件、因为这对于不使用 RLD 反馈而言最有意义、因为它与 CM 接地具有很高的隔离度、并且假设一个 ADS1292通常采用的双引线系统。

    您建议的输入网络如下所示:

    您说电极必须进行交流耦合、这由 C1、C3和 C5完成。 我的问题是、如果我删除它们、会出现什么问题?

    IMHO 患者泄漏电流不是问题、高通滤波可通过数字方式完成、50/60Hz 共模抑制将更好、因此为什么需要交流耦合?

    此致

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    您好、Ryan、

    我仍然非常好奇为什么需要交流耦合、可能还有其他人对没有 RLD 反馈的应用感兴趣。 因此、我们非常感谢您的回应。

    此致

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    您好!

    请原谅我的拖延,我离开办公室几天。

    如果您要在上面的电路中将串联1uF 电容器短路、则各个输入仍会通过10M 上拉电阻偏置为1/2 Vs、达到1.65V。不会担心超出 PGA 输入共模范围。 在这种情况下、您不需要串联电容器。 实际上、如果没有它们、CMRR 就会更好。 您可能会看到电阻器不匹配导致的增益误差、这会形成一个电阻分压器、但仅此而已。

    我很好奇、最初的建议背后是否还有其他原因。 我们以前看到过它是这样做的。 我将询问团队成员是否有其他原因。

    此致、
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    您好、Ryan、

    感谢您的回答。 期待了解是否有任何反对直流耦合的参数。

    此致、

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    尊敬的主管:

    正如我在 另一篇文章中解释的那样、使用上拉电阻器到 RLDOUT 的纯直流耦合方法可能不会有任何问题。 对于较低的增益设置、上拉电阻器引入的任何偏移都可能不是问题。 很可能、3V/V 至6V/V 的 PGA 增益仍将有足够的余量、并且仍能让您获得足够低的 ADC 噪声输入参考优势。

    我还不相信以这种方式实现 RLD 环路的 CMR 优势是否可能。  

    此致、

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    您好、Ryan、

    "我还不相信以这种方式实现 RLD 环路的 CMR 优势"、我同意这是不使用 RLD 电极的结果。

    高 CMR 只有通过与 CM 接地良好隔离才能实现。 在我看来、 最好的方法是使用电池供电的器件。TI 最好在不使用驱动电极的情况下使用 ADS1292做应用手册、因为对于救护设备、通常不能选择额外的电极、它可以满足相当大的市场份额。

    此致、

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    尊敬的主管:

    非常感谢您的建议。 我们感谢定期与终端应用程序密切合作的客户提供反馈。 我同意、两电极便携式 ECG 应用的 CMR 在我们的技术配套资料中存在一段时间的空白。

    我将把此主题保持在 ADS129x 相关配套资料列表的顶部。 请留意 Alex Smith 和我一直在撰写的不断发展的常见问题解答列表(链接如下)。 我们可能会先在那里发布一篇帖子、然后再进一步讨论该主题。

    此致、

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    您好、Ryan、

    对此表示高度赞赏。 如果我能以某种方式做出贡献、请告诉我。

    此致、