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[参考译文] ADS1299:使用 ADS1299进行电极阻抗测量

Guru**** 2553260 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1299, ADS1299EEGFE-PDK, TINA-TI

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/691122/ads1299-electrode-impedance-measurement-with-ads1299

器件型号:ADS1299
Thread 中讨论的其他器件:TINA-TI

你(们)好。

我们将 ADS1299与本文所附的原理图结合使用。 我们尝试测量电极阻抗、尽管所有其他线程都表示很难进行精确的阻抗测量、但我们只是尝试设置一些阈值、以确定电极是否正确就位或连接是否足够好。

想法是有两个阶段:首先、计算阻抗并以任何形式(不是精确值、而是某种颜色方案)向用户显示、当阻抗全部正确就位后、继续进行 EEG 信号采集。  话虽如此、使用交流导联脱落检测时、我很难理解电流。 我想清楚地说明这一点:环路是通过设置所有通道的 LOFFP 和 LOFFN 来完成的,对吗? 因此,电流注入 P 侧,环路在 N 侧闭合,对吧? 因为我们看到了其他网站、他们说环路会因偏置而闭合、这毫无意义。

最后,问题是:

1) 1)我们是否需要为我们要测量电极阻抗的每个通道启用 LOFFN、因为这会闭合电流环路?

2) 2)如果对1的回答是肯定的、将 SRB1作为所有通道的公共负输入将严重影响该阻抗测量?

3) 3)原理图中的偏置信号是否正确布线?

4) 4)阻抗测量中的偏置有什么作用(如果有的话)?

5) 5)要从阻抗测量转到正常采集,我们能否仅禁用 LOFFP 和 LOFFNRegisterede2e.ti.com/.../ADS1299_5F00_Shematics.pdf

这些都是现在的内容、感谢您的阅读。

Luís μ A

  • 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、Luis、

    感谢您的发帖。

    交流导联脱落检测使用与直流导联脱落检测相同的电流源。 通常、一个电流源被连接至 INxP、而一个电流接收器被连接至 INxN。 对于交流导联脱落、这些电流源在通道输入引脚之间来回交替、从而产生方波激励。

    1. ADS1299无法精确测量各个电极的阻抗。 但是、通过交流导联脱落检测、您可以监控通道(INxP 至 INxN)阻抗的变化。 为此、我相信您需要启用 LOFFxP 和 LOFFxN 对。
    2. 请参阅有关 SRB1和导联脱落检测的 E2E 帖子(请参阅2015年3月30日我的回复)。 使用 SRB1时、您将无法在负通道输入上使用导联脱落电流源。 因此、有必要单独启用负导联脱落电流源并将负电极输入连接到 INxN 引脚。
    3. 偏置放大器需要将 R|||C 连接回反相输入(BIASINV)。 有关推荐的偏置放大器电路、请参阅 ADS1299EEGFE-PDK 原理图。
    4. 偏置放大器的目的是像往常一样调节人体上的直流共模电压。 为此、它将根据需要从输出端向放大器电源灌/拉电流。
    5. 对于正常数据采集、不一定要禁用导联脱落电流源。 决定取决于交流导联脱落检测的频率。 如果您选择的此频率会干扰所需的信号带宽、则禁用 LOFFP 和 LOFFN 位将起作用。 如果未使用 CONFIG4寄存器中的比较器、也可以将其断电。

    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、

    首先、感谢您的快速响应。

    我们更改了偏置电路、以匹配 ADS1299评估板中的偏置电路。 但是、我们仍然将所有 IN N 引脚连接在一起、没有连接任何引脚、只有基准电极连接到 SRB1。 根据您在另一个主题上的帖子、在这种情况下无法确定每个电极的阻抗。 您建议如何仅使用1个参考电极连接 ADS1299、并确定其余电极的阻抗? 这是否仅适用于每个通道中的差分测量?

    如果所有负输入短接在一起,并且启用了所有 LOFFP 和 LOFFN 位,是否可以测量每个通道的阻抗?

    例如,是否可以扫描各种输入,即只打开通道1的 LOFFP,测量阻抗,然后测量通道2等等? 这并不容易、调节一个电极可能会使另一个电极发生混乱、因此我不确定这实际上是否是一个答案...

    此外、我还想向您展示一下当我们短接正负输入、使偏置电极浮动时所得到的结果。 它不像方波。 在这里会发生什么?

    这些是我们将使用的寄存器值:

    CONFIG1、0x95
    CONFIG2、0xD0
    CH1SET、0x60
    CH2SET、0x81
    CH3SET、0x81
    CH4SET、0x81
    CH5SET、0x81
    CH6SET、0x81
    CH7SET、0x81
    CH8SET、0x81
    BIAS_SENSP、0x01
    BIAS_SENSN、0x01
    CONFIG3、0xEC
    LOFF、0x02
    LOFF_SENSP、0x01
    LOFF_SENSN、0x00
    CONFIG4、0x02
    MIPSC1、0x20

    此致、

    Luís μ A

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    您好、Luis、

    有一个非常好的由 OpenBCI 撰写的博客、他使我们的 ADS1299成为一些开源 EEG 项目的中心。 他们的一篇文章描述了您试图做得真正好的事情:

    如果您尚未看到、我还将提供指向下面相关主题的链接。 需要指出的一个重要细节是 SRB1引脚连接到负 PGA 输入、但多路复用器将  PGA 断开负导联脱落电流源。

    我希望这能为您澄清一些问题、如果您有其他问题、请告诉我。

    此致、

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    您好、Luis、

    我已将 TINA-TI 电路模型组合在一起、以帮助您了解系统中可能发生的情况。 如果您对此有任何疑问、请告诉我。

    在该模型中、所有通道输入与偏置电极输出短接在一起(在 RC 滤波器之后)。 SRB1用于将共模信号路由到所有 INxN 输入。 请注意、负通道侧的导联脱落电流源未连接到 PGA、但仍可在实际的 INxN 输入引脚上访问。使用的放大器是实际的 TI 精密运算放大器-它与 ADS1299内部的运算放大器不完全相同、 但它足够接近此目的。

    目前、我已将开关设置为模拟上述寄存器设置、并观察到通道1输出、其中偏置电极连接到其他输入、而偏置电极悬空(结果绘制在原理图右侧)。 我观察到的通道1的输出明显大于您显示的输出、并且滤波效果也较差。 我想您的信号路径中还有其他阻抗、我根本不考虑这些阻抗。 您可以随意修改此内容、因为您认为它合适。

    e2e.ti.com/.../8802._5B00_ADS1299_5D005F00_DC_2B00_AC-LOFF_5F00_4CH_2B00_SRB1.TSC

    此致、