Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Budowa aparatu EEG - Przetwornik A\C

capitan_loca 22 Sty 2010 01:40 9817 18
  • #1 22 Sty 2010 01:40
    capitan_loca
    Poziom 9  

    Właśnie przymierzam się do rozpoczęcia budowy aparatu EEG. Założenie jest takie, aby wejściowy sygnał jak najszybciej przekształcić na postać cyfrową.

    Ideowy schemat układu to:
    1.Elektrody + zabezpieczenie -> 2. [Opcjonalnie] Wzmacniacz pomiarowy -> 3. Przetwornik A\C -> 4. Mikrokontroler -> 5. PC

    Moje prośba o pomoc dotyczy wyboru Przetwornika A/C. Chciałbym ograniczyć się tutaj do firmy Analog Devices. Jest dość sporo modeli i nie do końca wiem, jakimi parametrami się kierować. Oto lista dostępnych układów:

    http://www.analog.com/en/analog-to-digital-co...uide_SigmaDelta_ADCs/resources/fca.html#block

    Znalazłem także układ dedykowany do tego typu urządzeń AD7716, ale jeszcze nie wiem czy będzie on dostępny w Polsce. Przeszkodą może być także dość wysoka cena [>100zł].

    http://www.analog.com/en/analog-to-digital-co...rs/ad-converters/ad7716/products/product.html

    Na pewno rozdzielczość powinna być jak największa 16-24 bity. Pasmo sygnału EEG to 100 Hz, amplituda do 100µV [przetwornik powinien radzić sobie z sygnałami kilka/kilkanaście µV].

    Byłbym wdzięczny za wszelkie sugestie i rady na temat konstrukcji urządzenia. Zwłaszcza wyboru A\C oraz tego czy zastosować wzmacniacz pomiarowy [np. AD8625]

    http://www.analog.com/en/amplifiers-and-compa...plifiers-op-amps/ad8625/products/product.html


    Wstępne obliczenia dla układu AD7716 jakie wykonałem:

    Input Range -2.5 - 2.5 V ; Resolution 22b
    5V/2^22=1.2µV

    Teoretycznie taka rozdzielczość by wystarczyła, ale nie wiem jak odnieść do tego stosunek sygnału do szumu i czy takie obliczenia wystarczą również dla innych układów.

    Zakres dynamiki AD7716 105dB - dla pasma 146Hz.


    Będę starać się na bieżąco opisywać postępy i problemy w trakcie budowy urządzenia.

    0 18
  • #2 22 Sty 2010 08:55
    kulmar
    Poziom 25  

    Może zacznijmy od dynamiki przetwornika: skoro chcesz analizować sygnał o maksymalnej amplitudzie ok. 100uV przetwornikiem o zakresie pomiarowym 5V, to już na początku straciłeś ponad 15 bitów przetwarzania:
    5V / 100uV = 50000 -> 2^15 = 32768; 2^16 = 65536
    Czyli z Twojego 22 bitowego przetwornika zostało coś około 6-7 bitów. A zapłacisz za całe 22.
    Wniosek z tego jest chyba oczywisty - po pierwsze sygnał mierzony musi zostać dopasowany do zakresu pomiarowego przetwornika czyli po prostu wzmocniony. A potem mozna się zastanawiać, ile tak naprawdę bitów rozdzielczości jest potrzebnych.

    Pozdrawiam

    Mariusz

    0
  • #3 22 Sty 2010 11:44
    prezeswal
    VIP Zasłużony dla elektroda

    capitan_loca napisał:

    Ideowy schemat układu to:
    1.Elektrody + zabezpieczenie -> 2. [Opcjonalnie] Wzmacniacz pomiarowy -> 3. Przetwornik A\C -> 4. Mikrokontroler -> 5. PC


    No i chyba jeszcze filtr antyaliasowy :?:
    Pozdrawiam.

    0
  • #4 22 Sty 2010 12:09
    capitan_loca
    Poziom 9  

    Dziękuje za odpowiedzi.

    Zabezpieczenie ma ochraniać przed ESD i teoretycznie chronić użytkownika.
    Jeśli chodzi o filtr antyaliasingowy to większość przetworników sigma-delta posiada wbudowany DP filtr cyfrowy i z niego chciałbym skorzystać do ochrony przed Aliasingiem. W urządzeniach EEG z znajduje się także filtr GP, który filtruje składową stałą odkładającą sie na powierzchni Elektrod.

    Z tego co napisał kulmar wynika, że konieczne będzie wykorzystanie wzmacniacza pomiarowego aby dopasować sygnał do przetwornika. Od początku skłaniam się do tej opcji. Jednak zastanawia mnie czy przypadkiem te dedykowane przetworniki nie są przystosowany do tak małych sygnałów i w jaki sposób można to stwierdzić. W datasheetach jest strasznie dużo parametrów i nie potrafie tego określić.

    0
  • #5 22 Sty 2010 12:10
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    I separacja elektryczna (np. transoptor) pomiędzy mikrokontrolerem i PC-tem. Mikrokontroler zasilany bateryjnie.

    Jeżli mikro kontroler ma być zasilany z zasilacza, to część wejściowa do przetwornika powinna być zasilana przez przetwornicę separującą zasilanie a pomiędzy przetwornikiem a mikrokontrolerem powinna być separacja galwaniczna (np. transoptory).

    Na elektrodach pomiarowych nie może w żadnym przypadku pojawić się napięcie od strony układu pomiarowego ani między elektrodami ani między dowolną elektrodą a ziemią (bezpieczeństwo mierzonego przede wszystkim).

    0
  • #6 22 Sty 2010 12:16
    capitan_loca
    Poziom 9  

    Oczywiście zgadzam się z kolegą Pawłem, co do separacji to wstępnie przewidziałem do tego układ 6N139. Podstawowe rozwiązania budowy urządzenia pożyczyłem z projektu:

    http://openeeg.sourceforge.net/doc/

    Teraz chodzi o to aby jak najbardziej trafnie dobrać przetwornik A\C oraz o skrócenie do minimum toru analogowego.

    0
  • #7 22 Sty 2010 13:17
    kulmar
    Poziom 25  

    capitan_loca napisał:
    Właśnie przymierzam się do rozpoczęcia budowy aparatu EEG.


    To zacząłbym od położenia się na leżance, przyczepienia elektrod i obserwacji sygnału na oscyloskopie. Obróbka cyfrowa sygnału to dalszy rozdział. A problem wzmocnienia sygnału z układu elektrod może okazać się problemem podstawowym.

    Pozdrawiam

    Mariusz

    0
  • #8 22 Sty 2010 13:32
    capitan_loca
    Poziom 9  

    kulmar napisał:
    capitan_loca napisał:
    Właśnie przymierzam się do rozpoczęcia budowy aparatu EEG.


    To zacząłbym od położenia się na leżance, przyczepienia elektrod i obserwacji sygnału na oscyloskopie. Obróbka cyfrowa sygnału to dalszy rozdział. A problem wzmocnienia sygnału z układu elektrod może okazać się problemem podstawowym.



    Niestety obawiam się, że w ten sposób nic nie zobaczę. Sygnał EEG to składowa zmienna [rzędu kilku µV] na tle bardzo dużego sygnału szumowego [między innymi z sieci energetycznej] i składowej stałej. Badanie EEG nie polega to tylko na wzmocnieniu napięcia z ciała człowieka, trzeba wyodrębnić mały sygnał użyteczny eliminując bardzo duże zakłócenia.

    0
  • #9 22 Sty 2010 17:25
    Pajczi
    Poziom 14  

    kulmar napisał:
    Może zacznijmy od dynamiki przetwornika: skoro chcesz analizować sygnał o maksymalnej amplitudzie ok. 100uV przetwornikiem o zakresie pomiarowym 5V, to już na początku straciłeś ponad 15 bitów przetwarzania:
    5V / 100uV = 50000 -> 2^15 = 32768; 2^16 = 65536
    Czyli z Twojego 22 bitowego przetwornika zostało coś około 6-7 bitów. A zapłacisz za całe 22.
    Wniosek z tego jest chyba oczywisty - po pierwsze sygnał mierzony musi zostać dopasowany do zakresu pomiarowego przetwornika czyli po prostu wzmocniony. A potem można się zastanawiać, ile tak naprawdę bitów rozdzielczości jest potrzebnych.


    Kolego kulmar właśnie po to zostały wymyślone układy typu AD7716 żeby te drogie wzmacniacze zastępować równie drogim przetwornikiem, który poradzi sobie z tak małymi sygnałami i od razu otrzymamy postać cyfrową. A 100uV to chyba ma być amplituda maksymalna, a nie minimalna, więc jeżeli nie chce się stosować dodatkowych wzmacniaczy to akurat te 22 bity się tu sprawdzą. Pytanie jest tylko jak małe sygnały chcemy mierzyć, bo być może jednak będzie trzeba użyć wzmacniaczy o małych szumach, rzędu 10nV/pierwiastek Hz lub mniejszych. Może ktoś kto się zna na EEG dokona tutaj przydatnych obliczeń, wtedy można zastanawiać się nad konkretnymi układami.

    Cytat:
    To zacząłbym od położenia się na leżance, przyczepienia elektrod i obserwacji sygnału na oscyloskopie. Obróbka cyfrowa sygnału to dalszy rozdział. A problem wzmocnienia sygnału z układu elektrod może okazać się problemem podstawowym.
    Kolego czułość oscyloskopu (normalnego :)) to około 2mV a chcemy tu mierzyć sygnały rzędu pojedynczych uV bez dodatkowych wzmacniaczy.

    0
  • Pomocny post
    #10 28 Sty 2010 17:30
    markosik20
    Poziom 33  

    Rzeczywiście ten AD7716 drogi....proponuję na początek kupić coś o podobnych parametrach i tańszego. Wtedy po pierwszych testach będzie wiadomo czego się spodziewać.
    Generalnie potrzebujesz ADC z Date Update Rate przynajmniej 1kHz, do tego musi być PGA min 64, jak ADC będzie miał jeszcze jakieś filtry to lepiej, no i żeby szumy własne były jak najmniejsze (tylko z drugiej strony im szybciej tym więcej szumi :wink: ) ,więcej jak jeden kanał różnicowy (bipolar). Nie wiem dlaczego strona Analoga działa mi jak mucha w rosole więc za bardzo nie chciało mi się szukać (wpadał mi na dzień dobry AD7708). Pewnie dałoby rady coś jeszcze poszukać lepszego..a może Texas Ins. (Burr Brown ma niezłe swoje ADC).
    Oczywiście pozostaje jeszcze kwestia filtrowania tych wszystkich próbek na jakimś uC.
    Co do zabezpieczenia..to gdybyś to wszystko zasilił z baterii 3V to po co coś zabezpieczać?

    0
  • #11 29 Sty 2010 17:05
    capitan_loca
    Poziom 9  

    Dzięki za podpowiedź.

    Znalazłem wymagania dla profesjonalnych aparatów EEG opublikowane przez IFCN, oto one:

    -Częstotliwość próbkowania min. 200Hz
    -Filtr antyaliasingowy 70Hz 12dB/oktawę przy rejstracji 200Hz
    -FGP 0,16Hz
    -Rozdzielczość przetwornika AC min 12 bitów
    -dokładność odczytu EEG min. 0.5uV
    -CMRR 110 dB
    -Szumy wejściowe poniżej 1,5µV p-p i 0,5µV RMS w zakresie f 0,5-100 Hz

    0
  • Pomocny post
    #12 07 Lut 2010 00:13
    Witgol
    Poziom 19  

    Witam.
    Skoro zostałem wywołany do odpowiedzi, spróbuję sie trochę pomądrzyć...
    Ale po kolei:
    - z doświadczenia nie zalecam bawić się w układ bez wzmacniacza wstępnego, bazując jedynie na A/D o wysokiej rozdzielczości; trzeba naprawdę dobrego rozeznania się i ogromnego doświadczenia w projektowaniu płytek dla układów przetworników powyżej 20 bitów, inaczej nie da się wyciągnąć takiej rozdzielczości; oczywiście, bity będą odczytywane, ale nie będą niosły żadnej innej informacji niż szum; naprawdę trudno jest opanować na jednej płytce sygnały cyfrowe i maleńkie sygnały analogowe - maleńki błąd mas lub filtrowania zasilania i wydatek na przetwornik idzie w gwizdek...; proszę nie sugerować się np. stopniami wejściowymi do np. układów wagowych, gdzie przetworniki są też 20-24 bity i podłączane prawie bezpośrednio do mostków tensometrycznych - to są zupełnie inne pomiary - inne pasmo, inne układy wejściowe, brak potencjau odniesienia dla elektrod itd.
    - dostępne są - nawet nie za drogie - bardzo dobre wzmacniacze pomiarowe: stabilne, małoszumne itd. (proponuję zobaczyć na aplikacjach hardware'owych ze stronicy internetowej wspomnianej na początku tematu - openeeg)
    - co do realnie potrzebnej rozdzielczości A/D: mówi się tu o rozdzielczościach 22-24 bity.... np. niektóre bardzo dobre oscyloskopy posiadają rozdzielczości pionowe nie więcej niż 10 bitów (proszę mnie nie łapać - piszę :niektóre) a i to zupełności wystarcza do pięknego pokazania przebiegów na ekranie oscyloskopu (niektóre proste posiadają przetworniki zaledwie 8 bitowe i jakoś nikt specjalnie nie narzeka); oczywiście dla oscyloskopów są zupełnie inne wymagania szybkości próbkowania, ale na razie to pomińmy...; wydaje się, że dla prawidłowego zobrazowania wystarczyłaby rozdzielczość 12-16 bitów (i to pewnie absolutnie w nadmiarze); jeżeli założymy wstępne wzmacniacze dolnoprzepustowe, to w rezultacie mamy do dyspozycji całe stosy takich A/D - nie będzie potrzeba założenia mikrowoltowych sygnałów wejściowych, bo przecież jest stopień wzmocnienia;
    - niestety już z rozdzielczościami od 16 bitów trzeba zachować staranność łączenia mas i filtrowania zasilania, aby było wszystko o'k; w szczególności przy wzmacniaczach wejściowych należy mocno zastanowić się, czy i jak odseparować / filtrować napięcia zasilania tak, aby nie było przenikania sygnałów (zakłóceń) cyfrowych do części analogowych wzmacniaczy - czy to po zasilaniu, czy po masie...; mówimy przecież o wzmacnianiu i obróbce sygnałów poniżej mikrowolta!!! - całe szczęście, że są to sygnały względnie wolnozmienne...
    - bez wstępnych stopni wzmocnienia (tzn. jeżeli chcielibyśmy zastosować bezpośrednie przetwarzanie A/D) będzie BARDZO trudno ustawić prawidłowo średni potencjał ciała osoby badanej; proponuję przyglądnąć się, i poczytać - po co stosuje się elektrody odniesienia i jaki potencjał powinny one podawać na obiekt... wówczas bez dodatkowych pytań będzie wiadomo, że bez choćby najmniejszego wzmacniacza wejściowego z układem podłączenia/zasilenia elektrod odniesienia trudno będzie cokolwiek pomierzyć... oprócz zakłóceń...




    - bezwzględnie MUSI być stopień separacji galwanicznej układu wejściowego od komputera; nie ma zasadniczo znaczenia, w którym będzie to miejscu; pewnie najprościej będzie zastosować transoptory już na sygnałach cyfrowych tuż przed PC-tem; najlepszym wyjściem byłoby zastosować nawet najprostszy mikroprocesor - tylko po to, aby robić pomiary A/D (po prostu sterować przetwornikiem, a uzyskane dane po prostu pchać bezpośrednio jakimś łączem szeregowym (czy to RS, czy USB nie ma znaczenia)... ale tutaj należy też prawidłowo rozdzielić napięcia zasilania kładów przed i za separacją...
    - zastosowanie zasilania bateryjnego byłoby rozsądnym wyjściem na początek; przy tak małych sygnałach pomiarowych może sie okazać, że trudno jest wyeliminować efekty pojemnościowego sprzężenia pomiędzy uzwojeniami pierwotnej strony i wtórnej strony transformatora zasilającego;
    - co zasilania sieciowego - zastosowanie zasilacza sieciowego z transformatorem NIE JEST DOSTATECZNĄ formą zabezpieczenia badanej osoby przed możliwością porażenia!!!!!!!! dlatego m.in. w urządzeniach medycznych stosuje się np. dwa transformatory odpowiednio połączone (najpierw jeden od stronny sieci obniża napięcie, następnie drugi - często z przekłądnią 1:1 - ponownie transformuje/separuje napięcie do układu zasilania); takie połączenia (z dodatkowymi odpowiednimi uzwojeniami wewnętrznymi ekranującymi) pozwalają zapewnić jakie-takie bezpieczeństwo i obniżyć poziom zakłóceń sieciowych; uwaga - transformatory MUSZĄ być w specjalnym wykonaniu z zapewnieniem wysokiej izolacyjności! a mimo to często jeszcze stosuje się dodatkowo przetwornice separujące...
    - uwierzcie mi - trudno jest opanować ułamki mikrowoltów i na dodatek sensownie je mierzyć i przetwarzać - tak aby ostatnie, najmniej znaczące bity zastosowanych przetworników były wciąż wiarygodne, a nie były tylko do usunięcia... jeżeli ktokolwiek próbował opracować wejściowe stopnie np. przetworników pomiaru temperatury z termopar o rozdzielczości na poziomie 0,1 'C, i to w szerokim zakresie temperatur otoczenia układu pomiarowego, to we, że stabilności samych wzmacniaczy pomiarowych na poziomie 1uV/1'C (a to nie jest wcale tak dużo dla popularnych wzmacniaczy) eliminuje je w ogóle z zastosowania! (no, chyba że zastosuje się odpowiednie chwyty układowe eliminujące 'płynięcie' wmacniaczy...
    - całe szczęście dla układów, o których mówimy, napięcia stałe nie wchodzą w grę (ufff...), ale tutaj wyjaśnia się sprawa elektrod odniesienia... czy wszystko już jasne?

    Tak więc przed podejściem do wykonanie układu, proponuję dobrze przemyśleć wszystkie aspekty projektu - poprzez zastosowanie lub brak układów wzmacniaczy wejściowych (a co z polaryzacją elektrod odniesienia?), wymaganą rozdzielczość przetworników A/D - i nakład finansowy oraz stopień wysiłku przy projekcie o dużych rozdzielczościach; zastosowanie i filtrowanie napięć zasilania; prawidłowe poprowadzenie i połączenia mas; zastosowanie właściwej izolacji galwanicznej; itd itd itd.
    Sorry, że tak dużo napisałem, ale warto uprzedzić, że zastosowanie 24 bitów nie rozwiąże sprawy...

    Pozdrawiam
    Witgol

    0
  • #13 07 Lut 2010 06:48
    capitan_loca
    Poziom 9  

    Uwagi co do wykorzystania samego AD o wysokiej rozdzielczości są bardzo trafne i merytoryczne. Jednak sytuacja wygląda trochę inaczej. Na chwile obecną zawęziłem mój wybór do:

    -AD7799
    http://www.analog.com/en/analog-to-digital-co...rs/ad-converters/ad7799/products/product.html

    -AD7794
    http://www.analog.com/en/analog-to-digital-co...rs/ad-converters/ad7794/products/product.html

    -Opcja 3: z oddzielnym wzmacniaczem

    Co do scalaków Analoga obydwa posiadają wbudowane wzmacniacze pomiarowe [PGA] o wzmocnieniu 2-128, więc wzmacniana będzie tylko część różnicowa sygnału z dwóch elektrod.

    Na przykładzie AD7799, prezentuje obliczenia co do rozdzielczości przetwornika czy jest ona wystarczająca. Jeśli ktoś jest w stanie to zweryfikować bardzo proszę o pomoc w tej kwestii.

    -Zakładam wzmocnienie 128
    -Reference Voltage 2.5 V

    Więc zakreś wejściowy 2.5/128 = 19mV
    [Amax sygnału wejściowego 100µV, wzmocniona 128 razy daje 12,8 mV co mieści się w zakresie]

    W Datasheecie na stronie 11/28

    http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7798_7799.pdf

    znajduje się tabelka z wartościami Typowej rozdzielczości bitowej. Dla wzmocnienia 128 i częstotliwości próbkowania 242Hz wynosi ona 17[14.5] bita.

    19mV / 2^14 = 1,1µV

    Gdyby udało się osiągnąć zamiast 14 bitów, 15 - wynik dałby 0,5µV. Czyli tyle ile jest potrzebne.

    0
  • Pomocny post
    #14 08 Lut 2010 08:17
    Witgol
    Poziom 19  

    Nieśmiało wspominam o elektrodzie odniesienia.
    Najczęściej jest ona na odpowiednim potencjale (aktywnym!!!), będącym średnią wartością napięć wejściowych różnicowych (-> hardware w/g artykułu). Można to wkomponować do wejść różnicowych samego A/D, ale...
    Pozdrawiam
    Witgol

    0
  • #15 08 Lut 2010 23:12
    capitan_loca
    Poziom 9  

    Zdecydowanie racja z tą elektrodą odniesienia, była w planach od początku jednak w ferworze ostatnich analiz nie została do końca wzięta po uwagę. Trudno będzie ją wkomponować i do tego zdaje się, że wejścia AD779x mają inne polaryzacje niż te potrzebne. Dlatego opcja bez wzmacniacza zostaje odrzucona i zabieram się za przygotowanie schematu urządzenia. Postaram się coś tu wrzucić do oceny aby wątek się rozwijał.

    0
  • Pomocny post
    #16 27 Lut 2010 02:34
    nemo07
    Poziom 36  

    Witam.

    capitan_loca napisał:
    ... Dlatego opcja bez wzmacniacza zostaje odrzucona i zabieram się za przygotowanie schematu urządzenia.
    ... I nie tylko dlatego, o czym jeszcze nie wiesz. Juz kolega kulmar to sugerowal, ale nie sluchales :cry:

    Abys nie dreptal dluzej obok tematu ... to czego nie szukasz, a powinienes, lezy tu:
    www.ece.uci.edu/~rnelson/files-2008/Neural_Amp_FinalReport.pdf :D

    0
  • Pomocny post
    #17 28 Lut 2010 01:48
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Co do ilości bitów ADC: jeśli sygnał wejściowy może być do 100µV i zastosuje się wzmacniacz, żeby z takiego sygnału
    zrobić maksymalny mieszczący się w zakresie ADC, to potrzebna ilość bitów będzie zależeć od szumów na wejściu;
    przy paśmie 0.5-100Hz nie widzę szans zejścia z szumami na wejściu poniżej 0.1µV, co oznacza, że wystarczy ADC
    10-bitowe - tylko najwyższe 10 bitów będzie dawać informację o sygnale, dalsze już tylko o szumach.

    Wejściowe napięcie szumów zależy jeszcze od impedancji wejściowej, ale chyba do EEG musi być dość duża, więc
    nie ma szans na mniejsze szumy. I trzeba by zacząć od poszukania wzmacniacza o małych szumach w paśmie
    do 100Hz - niewykluczone, że tu ICL7650 okaże się jednym z lepszych (ma bardzo dobrą stabilność zera).

    Aha, jeśli chcesz zmniejszyć zakłócenia, to jest to cała dziedzina wiedzy, np. przy dużych impedancjach stosuje się
    przewody, które mają wewnątrz drugi ekran, działający jako aktywny - połączony w wejściem '-' wzmacniacza.

    0
  • #18 28 Lut 2010 12:13
    capitan_loca
    Poziom 9  

    Schemat Ideowy:

    Budowa aparatu EEG - Przetwornik A\C

    Zdecydowałem się na wzmacniacz pomiarowy INA118

    http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ina118.pdf

    Wzorowałem się na OpenEEG, a po podjęciu decyzji natrafiłem na zmodyfikowaną wersję OpenEEG także na tym wzmacniaczu. Tak więc wybór wydaje się być trafny.

    Elektrody posiadają offset napięciowy np. Ag/AgCl około 220mV. Czyli dla wzmocnienia 10x, wyjdzie 2,2V + sygnał EEG.

    Napięcia stałego chciałbym pozbyć się poprzez filtr GP, a potem przygotować go do próbkowania ograniczając pasmo filtrem DP. Byłbym wdzięczny za wszelkie sugestie co do filtrowania.

    Dochodzimy do próbkowania. Dwa przetworniki, które mogłyby być użyte to wspomniane już wcześniej AD i MAX11040.

    http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX11040.pdf

    AD mają wbudowany wzmacniacz pomiarowy np.
    Budowa aparatu EEG - Przetwornik A\C

    Można dodać jeszcze jeden stopień wzmocnienia. Chociaż ciężko mi stwierdzić jakie parametry ma ten wzmacniacz i czy się do tego nadaje.

    Z kolei MAX, wydaje się być bardziej precyzyjny i jest dedykowany do tego typu zastosowań, ale nie wiem czy poradzi sobie z tak małym sygnałem.

    Może dodać jeszcze jeden stopień wzmocnienia przed próbkowanie? Tylko to z kolei zwiększy szumy i założenie było też takie aby tor analogowy był możliwie jak najkrótszy.

    0
  • Pomocny post
    #19 28 Lut 2010 13:11
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Jeśli chcesz mieć jak najmniejsze szumy własne układu, to dobieraj wzmacniacz wejściowy pod kątem niskich szumów
    - wystarczy wzmocnienie rzędu 10, by szumy dalszych stopni nie miały znaczenia, jeśli nie będą wyjątkowo duże.
    Jeśli ten dodatkowy stopień wzmocnienia będzie miał mniejsze szumy wejściowe, to zmniejszy szumy, nie zwiększy.
    Po co 24-bitowy przetwornik, jak szumy na wejściu pozwolą z tego wykorzystać 10 bitów, a zakłócenia nawet mniej?

    Nie widzę, żeby ten układ AD miał możliwość podłączenia aktywnego ekranu dla ochrony przed zakłóceniami (guarding);
    składając wzmacniacz pomiarowy ze wzmacniaczy operacyjnych będziesz miał taką możliwość. Ale i tak trzeba zacząć
    od analizy, jakie mogą być źródła zakłóceń, i jakimi sposobami można się ich pozbyć. Jaka jest impedancja źródła?
    Wzmacniacz ma wejścia '+' i '-' - jak to się ma do elektrod, które będą podłączone do pacjenta?

    Można by pomyśleć o umieszczeniu wzmacniacza jak najbliżej elektrod, żeby mniej zakłóceń łapać na kablu.
    Obejrzałem dane tego MAX - SNR do 120dB przy amplitudzie sygnału 2.2V oznacza RMS szumów 1.5µV. Dobry
    wzmacniacz powinien mieć kilkadziesiąt razy mniejsze - być może to układ próbkowania daje takie szumy.

    0