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[参考译文] ADS1299:ADS1299:测试偏置/右腿驱动

Guru**** 2577385 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1299, 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/709387/ads1299-ads1299-testing-bias-right-leg-drive

主题中讨论的其他器件:ADS1299TINA-TI

您好!

这是这里的线程(https://e2e.ti.com/support/data_converters/precision_data_converters/f/73/t/696153)的延续。 之前建议使用 ADS1299测试 RLD、我终于有机会进行测试。

我的测试结果有点令人困惑、我希望检查我得到的结果是否符合预期。 下面是我的 RLD 最终测试设置(与链接线程中建议的最后一个测试设置相同)。 测试信号 V1和 V2是由 Raspberry PI 生成并由分压器衰减的方波。

大盒子代表 ADS1299芯片。

测试1:偏置放大器关闭。 V1和 V2直接馈送到 Rfilt、在此测试中未使用运算放大器 Summers。

            接地(等于 VSSA 和 VDDA 的平均值、并且相对于这个电压电平生成 V1和 V2信号)被直接馈入 SRB1。 这是我的基线测量。

           CH1和 Ch2显示 了0.3mV 的干净方波(垂直轴以伏特为单位)。 时间延迟是正确的。 CH3和 CH4是内部生成的信号。 一切看起来都很好。

测试2: CH1和 Ch2与之前一样。 现在、BIASOUT 和 Biasin 被连接并路由至 IN3P。 BIAS_SENSP 的配置使得 IN1P 和 IN2P 被路由至偏置放大器以生成平均共模、此共模应用于 BIASOUT 引脚。 由于反馈环路是开放的、我们看到 Ch1和 Ch2信号不受影响。


测试3: 在这里、我们关闭 RLD 反馈环路。 在到达 IN1P 和 IN2P 之前、缓冲 V1和 V2与缓冲 Vbias 相加。  缓冲 Vbias 而不是接地被馈送到 SRB1中。 产生的信号如下所示。 CH1和 Ch2现在会严重衰减、并且方波峰间电压约为20uV。 然而、在 Ch3上测得的 BIASOUT 完全平坦。

              这毫无意义。

测试4:在最终测试中、将 Vbias 和接地相加、并将夏季输出应用于 SRB1。 产生的 Ch1和 Ch2噪声更大、显示了来自另一个通道的一些干扰。

           但是、Ch1和 Ch2的振幅不会衰减太多(0.2mV 峰峰值、这更合理)。 CH3显示 BIASOUT、看起来类似于 Ch1和 Ch2的平均值。

 我的问题是:虽然测试3显示的测量信号更清晰、但为什么 BIASOUT 在测试3中会平坦? 这是预期的吗?

我认为测试4是对实际 EEG 测量过程中发生的情况的更深入仿真、即接地电极上的电势受偏置驱动的影响。 但在这种情况下、如何通过平均来最大限度地减少共模提取引起的通道间干扰? 我认为更改 VBIAS+V1或 VBIAS+V2夏季电阻器可以调节此行为、但在实际使用 EEG 时、这是不可控制的。

  • 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、Allen、

    谢谢您的帖子、请原谅我们的延迟。

    测试3中的 BIASOUT 信号看起来像是被钳位到一个正满量程输出。 假设基准电压为4.5V (VREFP - VREFN)且 PGA = 24V/V、则每个通道上 PGA 的最大差分输入电压为+/-4.5/24 =+/-187.5mV。

    在任何测试中、我都不会看到您的设置有任何问题。 请记住、通过 Biasin 测量 BIASOUT 信号将断开该通道上的 PGA 与 SRB1输入的连接。 通道3的输出将为(BIASOUT - Biasin) X PGA。

    您如何为偏置测量布线信号? 是否将 BIASOUT 短接至 Biasin 并将通道3 MUX 设置为010 (CH3SET[2:0]= 010)? 或者您是否将 BIASOUT 和 BIASREF 路由到正常的通道3输入引脚? 如果您可以共享测试3的寄存器设置、这将很有帮助。

    我建议您尝试使用免费的 TINA-TI SPICE 仿真器来仿真您的实验。 您可以使用理想的运算放大器模型和一对函数发生器来测量偏置驱动电路的影响。


    此致、

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    啊、测试3中的 BIASOUT 信号被钳位是对的。 重新布置信号以进行偏置测量、我将 BIASOUT 短接至 Biasin 并将 CH3SET[2:0]=010。 在给定这些设置的情况下、BIASOUT 信号是否为预期行为? 我很难找到自己的头。

    关于 TINA-TI ...这只是常规 SPICE 仿真、还是有特殊的 TI 模型?

    最后、这些测试结果似乎表明引入偏置驱动并不一定会提高信号质量...这是一种应在个案基础上使用的策略吗?

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    在给定测量设置的情况下、BIASOUT 信号输出看起来是正确的。 通道3的输出将是 BIASOUT 与 BIASREF 电压之差乘以 PGA 增益。 这实际上与在 BIASOUT 上使用示波器探针查看输出相同、并通过交流耦合示波器通道来移除直流内容。

    TINA 只是我们自己的 SPICE 仿真器、由第三方公司开发。 我们的许多模拟器件都发布了 TINA 模型、其中包括器件数据表中的性能参数。 为了对偏置电路进行建模、可以使用理想运算放大器。

    推导输入电极的平均值并将该平均值的倒数驱动回主体、这是一种在生物电势应用中降低共模噪声的成熟技术。 它可能会根据您的应用进行一些调整。 仅从直流偏置电压开始(即 BIAS_SENSx = 0x00)、并根据需要选择各个电极以获得交流共模。

    请查看下面的应用手册。 它描述了 ECG 系统中右腿驱动(RLD)的使用、但概念完全相同。

    www.ti.com/.../litabsmultiplefilelist.tsp


    此致、