来自2012的单导联心电AFE-AD8232(特色功能)

原创 云深之无迹 2025-01-17 21:31

上篇研究了仪表放大器,这篇继续看:

一个右腿驱动是绝对少不了的

右腿驱动(RLD)放大器使仪表放大器输入端上的共模信号反相。当右腿驱动输出电流注入对象时,它会抵消共模电压变化,从而改善系统的共模抑制性能。 

仪表放大器输入端上的共模信号从跨导放大器GM1获得。然后,通过一个150 kΩ电阻连接到A2的反相输入端。可在RLD FB和RLD引脚之间连接一个电容来构建一个积分器。

交越频率:交越频率是指放大器在增益为 1 时的频率,主要影响系统的频率响应和稳定性。

从1 nF电容开始比较好,此时交越频率约为1 kHz(放大器具有反相单位增益时的频率)。

这种配置可以在50 Hz至 60 Hz的频率范围内产生约26 dB的开环增益来提供共模线路抑制。

  1. 电容值越大,交越频率就越小,因此可用于抑制的增益就越小,进而会导致线路噪声增加。

  2. 电容值越小, 则交越频率就越大,因此增益会越大。

不利的一面是较大的增益会导致系统不稳定,从而使右腿放大器的输出饱和。请注意,使用此放大器驱动电极时,应在输出端串联一个电阻,将电流始终限制在10 uA以下(因为过高的电流可能会对人体造成损害,或者导致电极和电路发生故障),甚至故障条件下也应如此。

例如,假设电源为3.0 V,考虑到元件和电源的变化, 则该电阻应大于330 kΩ(< 10 μA)。

这就是一个积分,一个限流

记住这个10MΩ,这个的计算让我懵逼

在KS1092中,也是一样的设计

在最终的设计中,居然可以给到20M

KS1092的里面这个右腿设计是这样的

偏置放大器(BIAS-AMP)对两个输入端(BSIN+和BSIN-)的信号进行差分放大,得到共模信号。

将检测到的共模信号经过反相后,反馈到电路中,形成一个负反馈回路。
在反馈回路中引入电容,可以实现对低频共模干扰的进一步抑制,提高系统的抗干扰能力。

继续说AD8232:

还有一个A3是用来做参考的

可以直接使用两个电阻来完成

为了限制分压器的功耗,建议使用大电阻,如10 MΩ。

电阻值较大会使干扰信号更易出现在基准电压缓冲器的输入端上。为了最大程度地减少噪声拾取, 建议使各电阻相互靠近并尽可能靠近REFIN引脚。

使用一个电容与分压器中较小的电阻并联,以提供额外滤波。注意,采用大电容时,噪声滤波效果较好,但上电后需要更长时间来建立基准电压。

这个是基准建立百分之一的公式,我第一次见

在采集系统里面使用高频的滤波器,会出现

带通放大器(BP-AMP),由于其高通滤波特性截止频率极低,信号可能需要数秒才能稳定。

低频截止频率极低意味着放大器对低频信号的增益会逐渐衰减,从而导致信号的稳定时间变长。这在一些对实时性要求较高的应用中可能会带来问题。

这种长时间的稳定时间在电极首次连接等情况下会给用户带来不便。
快速恢复电路就是为了解决这个问题,通过在输出端检测到饱和状态后,快速建立一个低阻抗回路,从而加速信号的稳定。

信号通道的输出连接到窗口比较器,当输出信号达到饱和状态时,窗口比较器产生触发信号。触发信号触发开关逻辑,在BP-AMP的输入端和输出端之间建立一个低阻抗回路。由于低阻抗回路的存在,信号能够更快地稳定下来。经过一段时间的延迟后,低阻抗回路断开,电路恢复正常工作。

其实和上面的做法是不一样的:

仪表放大器输出端连接到窗口比较器,当输出电压接近电源轨时,比较器输出高电平,触发定时电路。定时电路启动后,开关S1和S2切换,将高通滤波器的截止频率提高,加速电容放电,使电路更快地恢复正常工作状态。
如果导联脱落,仪表放大器输出会趋于电源轨,触发比较器,从而启动快速恢复机制。

OK,导联脱落也是一个比较重要的功能:

先比较一下

三电极配置是指除了两个测量电极外,还引入一个参考电极。

参考电极通常连接到右腿驱动放大器的输出端,提供一个稳定的参考电位。

当导联脱落时,由于失去了生物电信号的驱动,输入端电压会向电源电压方向漂移。

先看这两个大大的上拉电阻:

上拉电阻将输入端连接到正电源,为仪表放大器提供一个参考电位。限制了流过电极的电流,保护患者安全。当导联脱落时,输入端电压会接近正电源电压,触发报警。(上拉电阻值过大,会降低电路的输入阻抗,影响信号采集;过小,则可能导致功耗过大。)
窗口比较器设置一个电压阈值,当输入电压超过这个阈值时,即认为导联脱落。阈值一般设置为比正电源电压低0.5V左右,以保证在正常工作情况下,即使存在较大的基线漂移,也不会误报导联脱落。
再看看交流导联,这个是比较巧妙的。

通过在输入端施加一个小电流,并监测产生的电压变化来判断电极是否脱落。
通过外部电阻,向输入端注入一个高频小电流。当电极连接正常时,电流流过人体阻抗,在输入端产生一个微小的电压差。将检测到的电压与设定的阈值进行比较。如果电压低于阈值,则认为电极脱落。
输出信号: 当检测到导联脱落时,LOD+引脚输出高电平,指示发生导联脱落。
由于采用高频小电流,对低频噪声不敏感。不仅适用于三电极系统,也适用于双电极系统。但是无法确定具体脱落电极: 只能检测到有电极脱落,无法确定是哪个电极。
对电极阻抗敏感:电极阻抗过大可能导致检测灵敏度降低。
数据手册里面的Layout建议不错:
在低功耗应用中,多数电阻均采用较大的值,以尽可能减少额外功耗。使用高值电阻的挑战在于高阻抗节点更容易受到噪声拾取和电路板寄生效应(如电容和表面泄露)的影响。
高阻抗节点之间的所有连接越短越好,以免引入额外噪声和误差而破坏信号。为了在整个频率范围内保持高CMRR性能,输入走线应保持对称且长度匹配。应相对于每个输入端在相同位置放置安全和输入偏置电阻。使用接地层可以显著改善系统的噪声抑制性能。

评论
  •  光伏及击穿,都可视之为 复合的逆过程,但是,复合、光伏与击穿,不单是进程的方向相反,偏置状态也不一样,复合的工况,是正偏,光伏是零偏,击穿与漂移则是反偏,光伏的能源是外来的,而击穿消耗的是结区自身和电源的能量,漂移的载流子是 客席载流子,须借外延层才能引入,客席载流子 不受反偏PN结的空乏区阻碍,能漂不能漂,只取决于反偏PN结是否处于外延层的「射程」范围,而穿通的成因,则是因耗尽层的过度扩张,致使跟 端子、外延层或其他空乏区 碰触,当耗尽层融通,耐压 (反向阻断能力) 即告彻底丧失,
    MrCU204 2025-01-17 11:30 79浏览
  • 日前,商务部等部门办公厅印发《手机、平板、智能手表(手环)购新补贴实施方案》明确,个人消费者购买手机、平板、智能手表(手环)3类数码产品(单件销售价格不超过6000元),可享受购新补贴。每人每类可补贴1件,每件补贴比例为减去生产、流通环节及移动运营商所有优惠后最终销售价格的15%,每件最高不超过500元。目前,京东已经做好了承接手机、平板等数码产品国补优惠的落地准备工作,未来随着各省市关于手机、平板等品类的国补开启,京东将第一时间率先上线,满足消费者的换新升级需求。为保障国补的真实有效发放,基于
    华尔街科技眼 2025-01-17 10:44 66浏览
  • 一个易用且轻量化的UI可以大大提高用户的使用效率和满意度——通过快速启动、直观操作和及时反馈,帮助用户快速上手并高效完成任务;轻量化设计则可以减少资源占用,提升启动和运行速度,增强产品竞争力。LVGL(Light and Versatile Graphics Library)是一个免费开源的图形库,专为嵌入式系统设计。它以轻量级、高效和易于使用而著称,支持多种屏幕分辨率和硬件配置,并提供了丰富的GUI组件,能够帮助开发者轻松构建出美观且功能强大的用户界面。近期,飞凌嵌入式为基于NXP i.MX9
    飞凌嵌入式 2025-01-16 13:15 117浏览
  • 电竞鼠标应用环境与客户需求电竞行业近年来发展迅速,「鼠标延迟」已成为决定游戏体验与比赛结果的关键因素。从技术角度来看,传统鼠标的延迟大约为20毫秒,入门级电竞鼠标通常为5毫秒,而高阶电竞鼠标的延迟可降低至仅2毫秒。这些差异看似微小,但在竞技激烈的游戏中,尤其在对反应和速度要求极高的场景中,每一毫秒的优化都可能带来致胜的优势。电竞比赛的普及促使玩家更加渴望降低鼠标延迟以提升竞技表现。他们希望通过精确的测试,了解不同操作系统与设定对延迟的具体影响,并寻求最佳配置方案来获得竞技优势。这样的需求推动市场
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:45 170浏览
  • 实用性高值得收藏!! (时源芯微)时源专注于EMC整改与服务,配备完整器件 TVS全称Transient Voltage Suppre,亦称TVS管、瞬态抑制二极管等,有单向和双向之分。单向TVS 一般应用于直流供电电路,双向TVS 应用于电压交变的电路。在直流电路的应用中,TVS被并联接入电路中。在电路处于正常运行状态时,TVS会保持截止状态,从而不对电路的正常工作产生任何影响。然而,一旦电路中出现异常的过电压,并且这个电压达到TVS的击穿阈值时,TVS的状态就会
    时源芯微 2025-01-16 14:23 122浏览
  • 随着消费者对汽车驾乘体验的要求不断攀升,汽车照明系统作为确保道路安全、提升驾驶体验以及实现车辆与环境交互的重要组成,日益受到业界的高度重视。近日,2024 DVN(上海)国际汽车照明研讨会圆满落幕。作为照明与传感创新的全球领导者,艾迈斯欧司朗受邀参与主题演讲,并现场展示了其多项前沿技术。本届研讨会汇聚来自全球各地400余名汽车、照明、光源及Tier 2供应商的专业人士及专家共聚一堂。在研讨会第一环节中,艾迈斯欧司朗系统解决方案工程副总裁 Joachim Reill以深厚的专业素养,主持该环节多位
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:51 63浏览
  • 近期,智能家居领域Matter标准的制定者,全球最具影响力的科技联盟之一,连接标准联盟(Connectivity Standards Alliance,简称CSA)“利好”频出,不仅为智能家居领域的设备制造商们提供了更为快速便捷的Matter认证流程,而且苹果、三星与谷歌等智能家居平台厂商都表示会接纳CSA的Matter认证体系,并计划将其整合至各自的“Works with”项目中。那么,在本轮“利好”背景下,智能家居的设备制造商们该如何捉住机会,“掘金”万亿市场呢?重认证快通道计划,为家居设备
    华普微HOPERF 2025-01-16 10:22 133浏览
  • 80,000人到访的国际大展上,艾迈斯欧司朗有哪些亮点?感未来,光无限。近日,在慕尼黑electronica 2024现场,ams OSRAM通过多款创新DEMO展示,以及数场前瞻洞察分享,全面展示自身融合传感器、发射器及集成电路技术,精准捕捉并呈现环境信息的卓越能力。同时,ams OSRAM通过展会期间与客户、用户等行业人士,以及媒体朋友的深度交流,向业界传达其以光电技术为笔、以创新为墨,书写智能未来的深度思考。electronica 2024electronica 2024构建了一个高度国际
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:45 58浏览
  • 百佳泰特为您整理2025年1月各大Logo的最新规格信息,本月有更新信息的logo有HDMI、Wi-Fi、Bluetooth、DisplayHDR、ClearMR、Intel EVO。HDMI®▶ 2025年1月6日,HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新规范将支持更高的分辨率和刷新率,并提供更多高质量选项。更快的96Gbps 带宽可满足数据密集型沉浸式和虚拟应用对传输的要求,如 AR/VR/MR、空间现实和光场显示,以及各种商业应用,如大型数字标牌、医疗成像和
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:41 124浏览
  • 随着智慧科技的快速发展,智能显示器的生态圈应用变得越来越丰富多元,智能显示器不仅仅是传统的显示设备,透过结合人工智能(AI)和语音助理,它还可以成为家庭、办公室和商业环境中的核心互动接口。提供多元且个性化的服务,如智能家居控制、影音串流拨放、实时信息显示等,极大提升了使用体验。此外,智能家居系统的整合能力也不容小觑,透过智能装置之间的无缝连接,形成了强大的多元应用生态圈。企业也利用智能显示器进行会议展示和多方远程合作,大大提高效率和互动性。Smart Display Ecosystem示意图,作
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:37 128浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦