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
  • 案例概况ABB能源自动化公司通过宏集Cogent DataHub软件将电厂设施的数据实时传输到公司办公室,实现了OPC隧道/镜像解决方案,在电厂和公司网络之间建立了一个安全、可靠的连接,确保数据传输的高度安全,减少入侵风险。(一)应用背景1.确保电厂与公司办公室之间的安全数据传输ABB能源自动化公司为发电厂提供软件和控制系统,确保发电厂设备在最佳速度和效率下运行。在近期的项目中,ABB发现若能直接在公司办公室监控电厂的运行情况,将大大提高工作效率。于是ABB项目工程师Michele开始寻找一种可
    宏集科技 2025-02-13 16:38 119浏览
  • 文心一言准备免费,说实话,这个是好事情,但是他也会产生非常大的影响,总体来说,对技术的发展还是起到积极的作用。文心新苑为什么要免费呢?无非就是市场的原因,绝对不是文心一言不想利用这个AI赚钱。我分析下原因:1、市场竞争:在人工智能技术高速发展的背景下,各类AI产品层出不穷,市场竞争日益激烈。尤其是DEEPSEEK的出现,真是的非常重大的一个事件,作为同类产品,文心一言非常无奈的被迫的选择全面免费策略,旨在迅速提高用户量,争夺市场份额。通过免费使用,文心一言能够吸引更多用户,形成网络效应,进而提升
    curton 2025-02-14 10:30 64浏览
  • 今日,长虹官宣旗下AI TV正式接入DeepSeek,并支持在“深度思考(满血R1)”和“快速响应”两个版本间自由切换,这意味着行业首个能深度思考的AI TV智能体已全面上线。据长虹相关负责人表示,目前,长虹电视用户终端的升级工作已全部结束,所有搭载了沧海智能体的长虹AI TV均已正式接入DeepSeek。通过深度融合DeepSeek的模型能力,持续升级用户的智能交互体验,真正做到让用户一次购买,就能享受产品的持续进化,让电视始终处于不断发展、永无最终形态的进化进程中。据了解,用户无需复杂的操作
    华尔街科技眼 2025-02-13 12:00 188浏览
  • 文:杜杰编辑:孙聪颖如果说2024年是手机的AI元年,三星应该是第一个站出来表示同意的,毕竟在ChatGPT热热闹闹的同时,三星S24是第一批“吃螃蟹”的。在经过了一年的AI试水之后,今年开年三星就率先在海外发布了进一步重构AI的S25,而今天该系列的国行版正式发布,大家最感兴趣的就是这部搭载原生AI的S25在国内的表现到底如何。无感的AI与去年S24小打小闹不同,今年S25在AI方面堪称是全面化、本地化,而从软硬件整合方面来看,显然AI已经成为S25的灵魂。经过这两年各路AI应用的训练,大家或
    华尔街科技眼 2025-02-13 19:30 130浏览
  • 我跟EET的相识,起源于一次国际电子工程会议,当时我是为了去听国际行业趋势和新技术产品,以公司海外英文名报名参加的,在非常不经意间,我在会场的群里发表了少许观点,没想到当场就有很多人加我微信,微信加得手软,有位VIP席位上的美国有排名的科学家(她当时在上海中科院任职)约了与我共进午餐,隔年这位美国科学家还带来了国际合作,我们公司与亚洲最大的技术顾问公司签了战略合作及一些实际合作项目。所以,我挺早就在EET面包板上了,只不过那些年我所在的公司的国际业务繁忙,还要忙着参加美国分公司的筹备,于是下班后
    牛言喵语 2025-02-14 02:15 82浏览
  • 一、前言随着自动驾驶技术的快速发展,庞大的测试数据和复杂的场景需求为性能与安全评估带来了巨大挑战。如何高效管理海量数据、挖掘关键场景,并满足以Euro NCAP(European New Car Assessment Programme,欧洲新车安全评鉴协会)为代表的严格评估标准,已成为行业亟待解决的核心问题。这不仅关乎技术研发的效率与精度,更是智能驾驶车辆进入市场、提升竞争力的关键前提。本文我们将围绕如何应对海量数据所带来的挑战进行探讨,分享提高场景测试与性能安全评估的见解。二、 场
    康谋 2025-02-13 10:44 129浏览
  • 前言基于 ESP32 设计开发的智能流动环境检测车,旨在克服传统固定监测方式的不足。该车能够在不同环境场景下灵活移动,深入到各个角落进行环境数据采集,大大拓展了环境监测的范围和灵活性。通过集成多种先进的传感器,如 BMP280 用于精确采集温湿度和气压数据,ESP32cam 摄像头能够捕捉直观的图像信息,再结合网络 API 获取的天气预报信息,实现了多源数据的综合采集与分析,为全面、准确地了解环境状况提供了丰富的数据支持。展示整车展示APP展示云端展示功能1.除草(12v割草机)2.环境检测3.
    小恶魔owo 2025-02-13 11:43 260浏览
  • 前言最近正好想要做一个定位器,正好可以用嘉立创的STM32F407的板子,还要淘晶驰的串口屏配合NEO-6M做一个GPS实时定位感觉设计到的知识点还是挺全面的,包括串口通信,还要定时器硬件NEO-6M采用串口通信,默认9600(可以通过软件改115200)搭配有源天线,在室外定位很好用淘晶驰很火的串口屏,通过自带的软件可以随便画界面,还是很方便的可通过 USART HMI 软件进行全界面可视化编辑、支持 “C 语言代码” 和 “0 代码” 双模式编程,广泛应用于工业控制、智能家居等领域的智能串口
    小恶魔owo 2025-02-13 23:05 98浏览
  • 在上一期的内容中,我们精心为大家整理了一份关于晶台光耦在各类通信(驱动)电路中应用的选型指南。考虑到不同通信速率下的应用需求存在显著差异,如何准确选择适合的芯片并在同时合理控制成本,成为了设计过程中至关重要的一环。因此,从本期开始,我们将通过一系列详尽的应用实例及其原理示意图,为设计者们提供切实可行且具有高度参考价值的解决方案。晶台光耦的性能优势晶台光耦作为一种高性能的电子组件,在单片机(MCU)与可编程逻辑控制器(PLC)的通信电路中应用广泛。其晶体管输出型光耦系列,能满足多种中高速通信需求,
    晶台光耦 2025-02-13 10:34 146浏览
  • ​随着GNSS技术的不断进步,各类设备广泛采用该技术实现高精度定位,并推动了其在众多领域的广泛应用。对于关键行业如汽车制造和基础设施,设备的可用性和可靠性被视为基本准则,GNSS作为提供“绝对位置”信息的关键传感器,其稳定性和可靠性尤为关键。为此,中国已为汽车行业制定了详细的GNSS定位规范和行业标准。GNSS模拟器解决方案支持:BD 420005—2015 《北斗/全球卫星导航系统(GNSS)导航单元性能要求及测试方法》BD 420023—2019 《北斗/全球卫星导航系统(GNSS) RTK
    德思特测试测量 2025-02-13 15:35 137浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍DeepSeek的持续火爆,正在向各个领域蔓延,包括智能终端、汽车智驾、制造业、金融和教育等。其中,DeepSeek在手机领域的应用最为引人关注。《华尔街科技眼》了解到,国产品牌努比亚则将深度整合DeepSeek,采用了系统级内嵌方式,用户在手机亮屏时可以直接与集成DeepSeek大模型的智能体对话,无需跳转应用。此前,华为小艺助手也接入了DeepSeek,但更接近于插件的方式,而非系统级的调用。DeepSeek大模型的优势在于用较低的训练成本实现高性能推理,并且开
    华尔街科技眼 2025-02-12 17:12 215浏览
  • 在电路板Layout设计时,有时候会遇到高速差分信号对间或者对内需要交叉走线的情况,这不仅会导致Layout困难,而且交叉走线导致的via增加和绕线也会影响高速信号的信号质量。鉴于这个问题,一些高速差分信号在标准中就定义了其可以对内或者对间交叉连接,而不影响数据对接。现根据标准定义,将各个高速差分信号是否支持对间或对内翻转列出来,供设计参考。注:1. 列出的高速差分信号不全,后续陆续补充;2. 具体使用时,还需要咨询芯片供应商是否支持。USB2.0不支持对间和对内翻转USB3.0支持对内极性翻转
    durid 2025-02-14 08:23 80浏览
  • 文心一言免费对于创业来说是一个很大的机遇,加油!虽然是一个很大的挑战,但是好处还是很大的。文心一言的免费开放为创业者提供了一个低成本甚至零成本使用先进人工智能技术的机会。在以往,创业者若想在项目中融入AI技术,往往需要支付高昂的研发或授权费用。而现在,他们可以直接利用文心一言的强大功能,如语言理解、生成能力、深度搜索等,来构建自己的产品或服务,从而显著降低创业成本。文心一言的全面免费开放为创业者提供了广阔的创新空间。创业者可以基于文心一言开发出各种创新的应用和服务,满足市场的多样化需求。例如,利
    curton 2025-02-14 13:37 51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