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亚德诺(ADI)半导体的AD8232常见问腿汇总

来源:华强电子网 作者:NV 浏览:528

标签:

摘要: 作为一款热门器件,使用AD8232时您都遇到过哪些问题?今天小编为大家分享下AD8232的一些常见问题,供大家在使用该芯片时参考~

ad8232是一款用于ECG及其他生物电测量应用的集成信号调理模块。 该器件设计用于在具有运动或远程电极放置产生的噪声的情况下提取、放大及过滤微弱的生物电信号。 该设计使得超低功耗模数转换器(ADC)或嵌入式微控制器能够轻松地采集输出信号。


AD8232是专为满足新兴的健身设备、便携式/佩戴式监控设备和远程健康监护设备的ECG信号调理要求而设计。作为一款热门器件,使用AD8232时您都遇到过哪些问题?今天小编为大家分享下AD8232的一些常见问题,供大家在使用该芯片时参考~


01、AD8232的解决方案是交流耦合还是直流耦合?


是交流耦合的。AD8232内部结构集成了交流耦合。


交流耦合系统可以去除电极造成的半电池电位的直流信号的影响。去除了直流成分,系统后级的放大器可以对感兴趣的信号做大增益倍数的放大。交流耦合信号处理放大后,中低分辨率的ADC可以满足设计要求,很多MCU集成的ADC就可以满足要求。


DC耦合的方案受到放大倍数的限制,信号调理后信号幅值比较小,需要高分辨率的ADC以到达相同的动态范围。高分辨率的ADC通常更贵,体积更大,功耗更高。


AC耦合或DC耦合需要根据系统需求选择,没有好坏的区别。AC耦合的设计的功耗会较DC耦合低一些。


02、AD8232介绍是单导联解决方案。单导联是什么意思,使用两个电极、三个电极还是更多电极?


D8232是单导联解决方案,它放大滤波处理一对两片电极的差分信号。一个导联很少需要两个电极,可以使用第三个电极作为右腿驱动,来抑制共模干扰。


总之,AD8232只能作为单导联解决方案,使用两电极或者三电极。


03、可以使用AD8232做多导联ECG诊断设备吗?


诊断ECG设备医院诊室、病房床旁、ICU等位置见到。它需要低噪声、宽带宽、非常好的信号质量。


AD8232主要设计心率检测,以及一些ECG监测应用比如家用ECG设备、运动设备,以及新兴应用如游戏娱乐设备、汽车、笔记本、移动电话、手表等。


04、怎样快速设计AD8232的滤波器?


AD8232页面可以加载AD8232 Filter Design Tool设计工具。这个工具通过图形化的界面帮助用户进行带通滤波器设计,帮助用户对需要的外部电阻电容取值。


至少需要一阶高通滤波器,也可以选择使用二阶、三阶高通滤波器。低通滤波器可选,推荐使用。


05、不同应用对滤波器有哪些要求?


可以从两个设计结构开始:


对于只测量心率,ECG信号波形形状并不重要的应用,可以使用较窄的带通滤波器。推荐使用 7Hz到25Hz的滤波器。频率低于7Hz的信号被衰减,可以有效抑制活动的影响,推荐用于运动应用中。


1.png


对于ECG波形形状重要的应用中,推荐使用0.5Hz到40Hz的滤波器。因为一些低频信号可以通过滤波器,所以这个设计对运动伪影和基线漂移比价敏感。


2.png


对元器件数量和失真进行权衡可以使用两阶滤波器。一阶滤波器使用更少的元器件,滤波器滚降更慢;需要滤波器更陡峭可以额外添加一阶RC使用三阶滤波器。


06、快速恢复功能有什么好处?


AD8232是交流耦合的解决方案,它使用高通滤波器滤除直流和接近直流频率的信号。因为截止频率比较低,可以是1Hz或者更低,去除直流信号的建立时间时间会比较长。例如在连接被测者后,测量可能需要几秒钟的延迟时间。这种情况在每次失去连接或者电极因为运动接触不良时都会发生。


如果快速恢复功能被使用,快速恢复电路自动检测信号丢失,提高高通滤波器的截止频率。使得建立时间缩短。这个功能通过控制一个小电阻和外部的大电阻并联实现。


当信号建立后,器件自动切换回到正常模式。AD8232的快速恢复功能自动完成,不需要外部控制器参与控制。


07、右腿驱动放大器是做什么用的,需要怎么使用?


右腿驱动电路可以消除影响生物电信号测量的共模信号干扰。为了提高性能,推荐使用三电极的解决方案,第三个电极提供右腿驱动放大器的输出。


两电极的系统,右腿驱动放大器输出不连接电极,通过上拉电阻连接到VIN 和VIN-。电路性能介于两电极和三电极解决方案中间。


连接导联线比较短的心率监测应用,比如胸带式心率检测,可以不使用右腿驱动放大器。


08、右腿驱动是怎么工作的?


生物电信号检测的一个挑战是抑制人体、电极以及导线带来的共模电压的影响。这也是为什么需要使用有高共模抑制比的仪表放大器。


通过电容耦合的50/60Hz工频电信号是主要的共模干扰来源。人体是良导体,在有市电环境周围,可以想象成通过分布电容连接到供电线。当人体靠近电气设备(比如医院床旁监护设备、手术设备等)或系统导联线比较长,干扰信号会增强。


降低干扰的一个方法是驱动人体到已知的电平来代替浮动电平。可以通过使用一个直流电压驱动来实现,通过根据共模电压动态驱动可以提高性能。可以监测两电极的共模电压变化,通常根据一个参考电压反向(常选择供电电压一半)驱动回给人体。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67