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[参考译文] ADS1299:低 CMRR 问题

Guru**** 2551110 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/728302/ads1299-problems-with-low-cmrr

器件型号:ADS1299

你好!

我们正在使用 ADS1299设计 EEG 采集系统。 在评估前端的 CMRR 时、我们面临一些问题

此设计遵循数据表中的建议。 该器件在参考模式下使用、单极电源为5V 和3.3V。 配置寄存器设置如下:

CONFIG1 = 0x95 // 500sps 的采样率

CONFIG2=0xC2

CONFIG3=0xE0

CHnSET = 0x60 //增益= 24

对于输入 RC 滤波器、我们使用了100k 欧姆电阻器和200pF 电容器(差分)、获得了接近4kHz 的截止频率。

为了测量 CMRR、我们将包括基准通道在内的所有通道连接到了具有2.5V 直流偏移的10Hz、2Vpp 正弦信号。  然后、我们计算出的 de CMRR 如下:

ACM= Vo/VI

CMRR=20log (24/ACM)

其中 ACM 是共模增益、Vo 是在输出端获得的峰峰值电压、Vi 是输入端的峰峰值电压。 在将 LPF 应用于输出信号后测量 VO。

当我们测量整个前端的 CMRR 时、我们获得的值大约为60dB、远低于我们的预期。  当绕过 RC 滤波器时、结果显著改善、达到超过110dB (接近数据表值)。 下图显示了在这些条件下获得的输出:




第一幅图显示了采用 RC 滤波器的输出信号、第二幅图显示了不采用 RC 滤波器的输出信号。

我们尝试在其中一个通道的 RC 滤波器中使用更大的电容(1uF)、但这并没有改善结果。

  • 是否有人建议,这些结果的原因可能是什么?

此外、 当我们对 CMRR 测量中采集的数据执行 FFT 时、我们会得到原始信号的明显谐波、尤其是当我们绕过 RC 滤波器时:

  • 这是正常的吗?

我们正在开发第二版电路、因此 我们非常感谢您进一步提出有关该设计的建议。





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    您好、Leo、

    感谢您的发帖、欢迎加入论坛!

    您的电阻器值可能略有不匹配、这将解释与滤波器的 CMRR 差异。

    此帖子应有助于解释我们如何运行测试: e2e.ti.com/.../725730
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    感谢您的回答

    我们将尝试为一些容差较低的电阻器更改电阻器、但我们不会低估电阻器中的小失配会如何解释此类 CMRR。
    实际上、我们使用的是1%的电阻器。 您会选择哪种价值的收费?
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    您好、Leo、

    这实际上取决于失配的大小。 我只需使用仪表进行简单的现场检查、以确保它们不会出现差异的幅度。 如果两个1%的电阻器具有相同的值、则应该可以正常工作。

    接下来、我将考虑提高滤波器截止频率。 设计截止频率10x 以上的采样频率是一项通用准则、当点为-3dB 时、您的信号会在该频率之前得到衰减(尽管稍微衰减)。 尝试将截止点增加到至少~6kHz、看看这是否有用。