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[参考译文] ADS1296R:CH4作为 PACE 输入噪声

Guru**** 2379790 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1296R
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/1414305/ads1296r-ch4-as-pace-input-noisy

器件型号:ADS1296R

工具与软件:

我们在5电极 ECG 模式中使用 ADS1296R。

CH1:用于呼吸

CH2用于导联 I、 CH3用于导联 II、 CH4用于导联 III、 CH5用于 V1

当我们使用 CH4作为起搏信号输入时、起搏信号噪声过大。 我们使用硬件斜率检测电路。 但是、如果我们切换到 CH2或 CH3作为起搏信号输入、则不会看到任何噪声。

我们怀疑我们的硬件,所以,我们交换了 PCB 中的 LEAD II 到 Ch4和 LEAD III 到 CH3 ,但仍然因为起搏输入仍然有噪声。

我们还尝试在 CH4中使用"Input Short"、但由于起搏输入仍然很吵、Ch4仍然是如此。

但输入短接 CH2、CH3、因为起搏输入是干净的  

需要即时帮助...  

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    尊敬的 Raghavendra:

    感谢您发帖。

    当选择 CH4作为 PACE 通道时、输出始终使用 PACE_OUT1和关联的 PACE 放大器。  您能否比较引线 III 连接到 CH3和 PACE_OUT2与 CH4和 PACE_OUT1的起搏信号输出? 请分享两项测试的器件寄存器设置。

    此致、

    Ryan

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    谢谢 Ryan。

    LEAD III (LA-LL)连接到  CH4、CH4作为 PACE 输入、PACE_OUT1用作 Pacer。
    REG-CHnSET:
    CH1 = 0x00 //输入(呼吸)
    CH2  = 0x00 //输入(未使用)
    Ch3  = 0x07 // RLD 驱动至 RA
    CH4  = 0x00 //输入(LA-LL)
    Ch5  = 0x81 //输入短路&断电  
    Ch6  = 0x81 // 输入短路&断电
    REG-PACE = 0x0D // Ch4和 CH5是起搏信号输入
    在此配置中、PACE 输出有噪声。
    LEAD III (LA-LL)连接到  CH3、CH3作为 PACE 输入、PACE_OUT2用作 Pacer。
    REG-CHnSET:
    CH1 = 0x00 //输入(呼吸)
    CH2  = 0x00 //输入(未使用)
    CH3  = 0x00 // 输入(LA-LL)
    CH4  = 0x07 // RLD 驱动至 RA
    Ch5  = 0x00 //输入(未使用)
    Ch6  = 0x81 // 输入短路&断电
    REG-PACE = 0x13 // CH3和 CH6是起搏信号输入
    在此配置中、PACE 输出是干净的。

    注意:PACE1和 PACE2是 ADS1296R 的输出。 电阻 R436和 R431为1K 欧姆。 PACE-AMP-OUT 被馈送到斜率检测器以进行硬件起搏信号检测。
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    谢谢、Raghavendra。  

    是否同时安装了 R436和 R431? 我想知道即使两个 PACE 放大器的通道输入设置为0x81、它们之间是否存在一些竞争问题。 您是否可以在第一个测试用例(PACEOUT1 = CH4)中删除 R436并对其进行测试? 请分享清洁和嘈杂的结果、以便我可以在本周的工作台上进行比较。

    此致、

    Ryan

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    您好、Ryan。

    是的,我们有同样的疑问,所以我们删除了 R436并测试。 由于起搏信号输入具有噪声、结果为相同的 CH4。

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    您好、 Raghavendra、您能分享每个测试的结果以进行比较吗? 我假设您是在示波器上检查这一点。 我将在今天下午晚些时候进行测试。

    此致、

    Ryan

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    您好、Raghavendra、

    我无法看到 PACEOUT1和 PACEOUT2之间的噪声输出有任何差异。  

    在一项测试中、我使用100Hz、100mVpp 正弦波一次测试了 CH3和 CH4。 当一个通道设置为正常电极、增益= 6时、另一个通道被断电并设置为输入短路。 输入正弦波连接到 INxP、GND 连接到 INxN (模拟电源设置为±2.5V)。 选择要连接到相应 PACEOUT 引脚的每个通道(一次一个)会为两者产生相同的输出。  

    我还测量了在源输出被禁用时的 RMS 噪声(探头设置为300MHz BW):

    • CH4至 PACEOUT1、2.77mVrms (电源关闭)
      CH3至 PACEOUT2、2.97mVrms (电源关闭)

    您能分享一下您的结果吗? 您观察到的噪声是高斯噪声还是输出中有周期性尖峰?

    同样-还请分享完整的寄存器设置、以帮助我们了解确切的配置。

    此致、

    Ryan

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    Ryan、您好!

     我们注意到的是周期性尖峰。 该尖峰的重复率与我配置为 ADS1296R 的采样率完全匹配。 我选择了500Hz 和1KHz。 周期性尖峰重复率会根据配置的采样率发生完全变化。

    令人惊讶的是、仅当 CH4作为 PACE 输入时、该尖峰幅值才很高、而当 CH3作为 PACE 输入时、该幅值非常低。

    请找到示波器捕获的附加文件、为便于调试、我们在 CH2和 CH4 (而不是 CH3和 CH4)之间尝试了使用。 观察结果是 CH2和 CH3是干净的、CH4是嘈杂的。

    CH3 as PACE Input:
    
    0 Write register opcode1  0x0041,
    
    1. Write register opcode2  0x0018,
    
    2. CONFIG1 0x0001  0x00A6,// 0x00A6 for 500 sps 0x00A5 for 1K sps
    
    3. CONFIG2  0x0010,
    
    4. CONFIG3  0x00EC,///0x00DC, 4V ref
    
    5. LOFF  0x004F,
    
    6. CH1SET (PGA gain = 6/4)  ((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    
    7. CH2SET (PGA gain = 6/4)  ((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    
    8. CH3SET (PGA gain = 6/4)  ((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    
    9. CH4SET (PGA gain = 6/4)  ((0x0006 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    
    10. CH5SET (PGA gain = 6/4)  ((0x0081 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    
    11. CH6SET (PGA gain = 6/4)  ((0x0081 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    
    12. CH7SET (PGA gain = 6/4)  ((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    
    13. CH8SET (PGA gain = 6/4)  ((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    
    14. RLDSENSP (default)  0x0002,
    
    15. RLDSENSN (default)  0x0002,
    
    16. LOFF_SENSP  0x001A,
    
    17. LOFF_SENSN  0x0004,
    
    18. LOFF_FLIP (default) 0x0004,
    
    19. LOFF_STATP (Read only)  0x0000,
    
    20. LOFF_STATN (Read only)  0x0000,
    
    21. GPIO  0x000F,
    
    22. PACE (default)  0x0005,
    
    23. RESP (default)  0x00F2,
    
    24. CONFIG4  0x0022,
    
    25. WCT1  0x000C,
    
    26. WCT2  0x00D3,
    
    
    CH4 as PACE input :
    
    0 Write register opcode1
    		0x0041,
    1. Write register opcode2
    		0x0018,
    2. CONFIG1 0x0001
    		0x00A6,for 500 sps and 0x00A5 for 1K sps
    3. CONFIG2
    		0x0010,
    4. CONFIG3
    		0x00EC,///0x00DC, 4V ref
    5. LOFF
    		0x004F,
    6. CH1SET (PGA gain = 6/4)
    		((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),  
    7. CH2SET (PGA gain = 6/4)
    		((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    8. CH3SET (PGA gain = 6/4)
    		((0x0007 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    9. CH4SET (PGA gain = 6/4)
    		((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    10. CH5SET (PGA gain = 6/4)
    		((0x0081 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    11. CH6SET (PGA gain = 6/4)
    		((0x0081 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ), 
    12. CH7SET (PGA gain = 6/4)
    		((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    13. CH8SET (PGA gain = 6/4)
    		((0x0000 & 0x8F) | PGA_GAIN_BITS ),
    14. RLDSENSP (default)
    		0x0008,
    15. RLDSENSN (default)
    		0x0008,
    16. LOFF_SENSP
    		0x001A,
    17. LOFF_SENSN,
    		0x0004,
    18. LOFF_FLIP (default)
    		0x0004,	
    19. LOFF_STATP (Read only)
    		0x0000,
    20. LOFF_STATN (Read only)
    		0x0000,
    21. GPIO
    		0x000F,
    22. PACE (default)
    		0x000D,	
    23. RESP (default)
    		0x00F2,
    24. CONFIG4
    		0x0022,
    25. WCT1
    		0x000C,
    26. WCT2
    		0x00D3,
    
    NOTE:-  PGA_GAIN_BITS = 4
    
    e2e.ti.com/.../Reg-config-in-ecg-_2800_probed_2900_.pdf

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    尊敬的 Raghavendra:

    感谢您共享代码和寄存器设置。 我总结了以下每种配置中的重要设置:

    导联 I 测试

    • Ch1、2、3、7、8 =正常、 G= 4
    • Ch5、6 = PD、输入短路
    • Ch4 = RLD 至 IN4P
    • RLD_SENS = IN2P 和 IN2N
    • PACE1 (偶数)= CH2
    • PACE2 (奇数)= CH5

    导联 III 测试

    • Ch1、2、4、7、8 =正常、 G= 4
    • Ch5、6 = PD、输入短路
    • CH3 = RLD 至 IN3N
    • RLD_SENS = IN4P 和 IN4N
    • PACE1 (偶数)= CH4
    • PACE2 (奇数)= CH5

    我在探测 PACE_OUT1和 PACE_OUT2时测试了上述引线配置。 在所有情况下、包括500SPS 和1kSPS、我都无法看到您在 PDF 中显示的噪声。 存在一些在数据速率下发生的小尖峰、但这仅在 SPI 通信处于运行状态时出现。 此外、请注意示波器上的 y 轴标度仅为50mV/div:

    我已经在下面附上了 EVM GUI 上使用的寄存器配置文本文件。 我应该从您的 PDF 中指出的唯一区别是我禁用了 RESP 功能。 否则、RESP 调制信号会淹没其余部分。

    e2e.ti.com/.../LEAD_5F00_III_5F00_EVM.txte2e.ti.com/.../LEAD_5F00_I_5F00_EVM.txt

    此致、

    Ryan

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    Ryan、您好!

    谢谢。 在本例中、SPI 通信也处于活动状态。

    请注意、我们探测放大器后面、以放大 PACE_OUT 信号。

    增益为160、斜率检测器之后的比较器基准为200mV。  您是否认为这会因周期性噪音而造成 PACE 的误触发?

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    尊敬的 Raghavendra:

    如果离线共享详细信息更容易、我将通过电子邮件与您联系。

    已了解您在 PCB 上的外部放大器之后探测 PACE_OUT 信号。 我可以看到瞬变如何接近200mV 的检测阈值。  

    此问题对于您的系统中的 CH4 = PACE_OUT1似乎仍然是唯一的。 是否可以将相同的 IN4P 和 IN4N 电极移至另一个偶数通道(即 CH2、CH6或 CH8)? 保持设置中的所有其他内容不变。

    此致、

    Ryan