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[参考译文] ADS1299:ADS1299EEG-FE 10通道偏置和基准连接

Guru**** 2544000 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1299

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/752435/ads1299-ads1299eeg-fe-10-channel-bias-and-reference-connection

器件型号:ADS1299

我使用 ADS1299EEG-FE 在8通道 EEG 系统上执行测试。 电极总数为10:8个通道+ 1个参考+ 1个患者偏置电极。  

我将8个通道连接到 J6上的相应引脚[36、32、28、24、20、 16、12、8]、并且我的印象是、我可以将基准电极连接到 JP 25上的引脚[6]、在 J6上的引脚1、2上应用跳线、以通过 SRB1将基准信号路由到所有负输入端。 我还想连接患者偏置电极、使其能够将患者驱动到中间电源电压、为此、我将参考电极连接到 JP25的引脚[4]。  

我还没有测试过系统、因为我不确定任何基准或偏置电极连接、我已经尝试阅读了用户指南、但我无法清楚地了解应该如何进行连接。 我目前所做的大部分联系都来自类似机构在论坛上提出的建议。

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    您好、Ali、

    欢迎来到我们的论坛、感谢您的发帖!

    如何在应用中配置电极测量由您决定、但我可以尝试在用户指南中提供 EVM 原理图的一些说明。

    对于启动器、BIAS_ELEC 可由板载中电源电压驱动、该电压由电阻分压器电路和缓冲器产生、也可由 ADS1299中的内部偏置放大器驱动。 只需使用相应的跳线选择要使用的跳线。 如果您使用的是内部偏置放大器、还需要在 CONFIG3寄存器中设置适当的位。 请注意、鉴于这是一个评估平台、我们尚未设计或认证此类应用所需的适当保护电路。

    在 JP25[2、4]上连接偏置电极可能更容易:

    要使用 SRB1将基准电极连接到负极输入、请将基准电感器连接器连接到 JP25[6]并安装 JP8。 此功能还需要一个额外的寄存器设置(MISC1[5])。

    希望这对您有所帮助!

    此致、

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    您好、Ryan、

    感谢您的帮助、这无疑对您有所帮助。  

    至于偏置电极、我要将其连接到 JP25[4]、我想知道我是否必须将偏置控制寄存器中的任何内容从其默认状态更改、因为它似乎仍然不起作用。

    CONFIG3具有[基准缓冲器]和[偏置测量]开路、从外部馈送[BIASREF 信号源]、并且禁用[偏置缓冲器]。  

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    您好、Ali、

    您需要启用偏置缓冲器并选择内部 BIASREF 电压、以便在偏置电极上驱动1/2 Vs 共模。 为了使 ADC 进行转换、还需要启用内部基准缓冲器。

    此致、
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    请原谅我重复我的问题。 我曾尝试按你的建议这样做,但它仍然不起作用。 我已附上设置图片。

    到 JP25[2]的橙色导线连接是偏置电极。

    连接到 JP25[6]的绿线连接是参考电极。  

    其余为8个通道、跳线设置如您所见。

    我搞砸了什么,因为我似乎看不到它。

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    您好、Ali、

    您为什么说它不起作用? 您的输入信号是什么样子的、您得到了什么结果?

    您似乎选择通过安装 JP6[1-2]来使用板载缓冲中间电源电压。 这是您要做的吗? 在这种情况下、无需启用 ADS1299内部的内部偏置放大器。 其余电极连接看起来正确。

    我们确实需要查看输入信号结果和相应的寄存器设置、以便提供更多指导。 此外、鉴于这是用于 EEG 的、在系统设置过程中、如果您可以使用更可靠的信号源(例如具有正弦波输出的函数发生器)、则会更容易。


    此致、
    Ryan
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     很抱歉、我的回答很晚、实验室在新年期间关闭。  

    该装置目前与 EEG 电极连接到苹果以获得一些噪声。 我打算让偏置电极使用共模抑制来降低50Hz 噪声。  

    我已经尝试过 JP6[1-2]和连接 JP1[1-2]、但50Hz 值根本不会被偏置电路衰减、这样我在有无偏置电极的情况下获得相同的50Hz 幅度。  

    另一个部分是、我没有在 R8处获得1/2 Vs、而是在不同的设置上随机获取不同的值。 在安装了 JP1[1-2]并具有相应寄存器值的情况下、我目前在电阻器的一端读取1V 电压、在另一端读取0V 电压:  

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    您好、Ali、

    新年快乐!

    JP6只能用于向偏置电极提供直流电压。 反馈路径中不包含电极信号、需要这些信号来感测电极输入上的共模电压并导出适当的消除信号。

    当您将相应的 BIAS_SENSP/N 位设置为1时、偏置放大器将感应各个电极输入。 现在您仅选择了 IN2N。 这是您的电极输入之一吗? 您不必选择使用的每个电极、但您可以尝试选择多个电极。

    如何测量50Hz 噪声? 您是在收集和分析数据、还是只是探测输入? 示波器探头也会引入大量额外的噪声、因此最好将电极短接在一起(输入和偏置)、并查看 FFT 或直方图中的噪声。 此外、请记住、即使使用适当的共模消除、也不会完全消除此噪声。

    我将从所有 BIAS_SENSx 位设置为0开始、并首先解决1/2 Vs 电压问题。 请记住、您使用的是双极电源(+/-2.5V)、因此1/2 Vs 将接近 GND (0V)。 R8的一侧被连接至偏置放大器反相输入(BIASINV)。 该节点对放大器的同相输入进行虚拟短路、该输入与内部1/2 Vs BIASREF 电压连接。

    查看此应用手册:

    使用 RLD 改善 CMRR:

    此致、

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    您好、Ryan、  

    非常感谢、这真的很有帮助。  

    根据公式  fBW = 1/(2 π RFCF)、我最终意识到用于设置 RLD 环路带宽的当前 RF 和 CF 值设置为40Hz。


    由于我的设置与您建议的设置一致、我认为我需要调整电阻和电容器值、以实际包括我正在使用的50Hz 值。

    我希望这是正确的做法、如果结果证明是解决方案、我将向您更新。  

    此外、如果我误解了手册和 RLD 文件中的原理图/方程、或者我更改电阻和电容值的决定不会产生所需的效果、请告诉我。

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    更新:

    我已更改电容器 C20、并改用4.7pf 电容器来增加偏置放大器的带宽。

    这似乎对输出没有影响。 我只是将跳线连接到一个苹果、看看50Hz 噪声是如何受到 RLD 电路的影响的。

    我尝试了不同的反馈电极选择、但50Hz 的振幅及其倍数不受影响。

    输出 FFT:  

    配置3:

    寄存器:

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    您好、Ali、

    您能否检查偏置放大器的直流电压并确保其接近1/2 Vs? 在为共模导出选择了所有16个输入后、增益设置为非常高(392k /(16 220's 并联))= 28.509V/V 这可能会使放大器输出饱和。 可以将闭环带宽增加到50Hz 以上、但请记住、截止频率是幅度从直流增益下降-3dB 的地方。 因此、在该频率下、响应可能仍然足够高、高于单位增益(0dB)、以使其生效。

    此致、