EMG-Designhilfe mit AD8221 INAMP

Ich entwerfe aktive Elektroden für Oberflächen-EMG, aktive Elektroden sind Elektroden, die direkt mit einem Vorverstärker und einer Filterstufe am Messort verbunden sind. Ich arbeite mit dem AD8221 IN-AMP, um das Differenzsignal aufzunehmen, und versuche, die Notwendigkeit einer Referenzelektrode zu beseitigen, indem ich den Referenzstift des IN-AMP über einen Spannungsteiler und Puffer ansteuere, um den AD8221 auf einen mittleren Versorgungspegel zu bringen. Bei meinen Simulationen ist es mir jedoch nicht gelungen, den gewünschten mittleren Versorgungsspannungspegel am Referenzstift zu erhalten, und ich bekomme tatsächlich nur einige hundert Millivolt. Kann mir bitte jemand die Funktionsweise mit dem Referenzstift erklären? und ob diese Methode die Notwendigkeit der Referenzelektrode effektiv beseitigt?

Schaltungsspezifikationen; +/- 5V Stromversorgung für die gesamte Schaltung. Verstärkung = 100. (Rg = 499 Ohm)

Ich habe mir die anderen Threads zu meinem Thema durchgelesen, aber keiner ist auf das Problem gestoßen, das ich habe. Ich führe eine Simulation auf MultiSim v.13 aus

Update: der aktuelle Schaltplan

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Selbst mit dieser Methode, die mit einer geeigneten vref mit niedriger Impedanz durchgeführt wird, benötigen Sie wahrscheinlich immer noch eine Referenzelektrode, um das Gleichtaktrauschen niedrig zu halten
Hallo Scott, danke für die Antwort. Deine Hilfe ist sehr Willkommen. Können Sie mir bitte sagen, wie die Referenzelektrode dazu beitragen würde, das allgemeine Rauschen niedrig zu halten? Ich hatte gehofft, eine dreipolige Anordnung zu verwenden, also 3 Elektroden und dann eine doppelte Differenzierung. Würde das das allgemeine Rauschen nicht erheblich reduzieren?
Drei Elektroden sind in Ordnung, zwei (von denen ich dachte, dass Sie es versuchen würden) nicht
Schott, danke. Darf ich auch fragen, ob es möglich ist, dieselbe Referenz zu verwenden, die 3 Inamps gemeinsam ist?
Sicher. Stellen Sie nur sicher, dass es eine niedrige Impedanz ist. Ich habe gerade amN LM285-2.5 für einen ad623 und 3 Operationsverstärker verwendet, kein Problem
Okay. Ich werde die Impedanz ändern. Sollte die Spannung an der Referenzschaltung (Operationsverstärker und Potentialteiler) vom Rest der ICs isoliert werden? Ich plane, eine einzige Batterie zu verwenden, um alle ICs mit Strom zu versorgen. Es scheint meine Simulationen zu beeinflussen.
Keine Notwendigkeit, es zu isolieren
In dem Design, auf dem ich mein Design stütze, wird die gleiche Referenzspannung über Widerstände in das Eingangssignal eingegeben. In den verschiedenen Threads und anderswo habe ich dies nicht gesehen, ist dies ein zulässiges Setup? Ich nehme an, es betrifft mein CMRR.
Sie sollten auf einen Rail-to-Rail-Eingangsverstärker umschalten

Antworten (2)

Der Referenzstift hat eine Eingangsimpedanz von 20 kOhm und Ihr Potentialteiler kann aus großen Widerständen bestehen, dh Werten über 10 k - dies wird ein Problem verursachen. Versuchen Sie, den Ref-Pin mit einer Spannungsquelle anzusteuern. Beachten Sie auch, dass an diesem Pin ein Leckstrom von etwa 50 uA anliegt. Dies erzeugt einen Fehler von 0,5 Volt, wenn es von einer Spannungsquelle mit einer Impedanz von 10 k gespeist wird.

Vielen Dank für die Antwort. Ich werde versuchen, was Sie vorgeschlagen haben, und aktualisieren. Ich habe 100k Widerstände verwendet.
Darf ich auch fragen, ob es möglich ist, dass dieselbe Referenz für 3 INAMPs üblich ist? Ich versuche, die Doppeldifferenzmethode zu verwenden, um Gleichtaktrauschen zu eliminieren.
Sie können dieselbe Referenz (Ausgang mit niedriger Impedanz) für mehrere AD8221 verwenden

Im Detail betrachtet, funktioniert der ad8221 jetzt nicht einseitig. Wenn Sie Rail-Splitting planen, ist dies möglicherweise in Ordnung, aber achten Sie auf Ihren Gleichtakt-Eingangsbereich. Sie können die ad623-Einzelversorgung verwenden. Der Gewinn von 100 ist wahrscheinlich viel zu hoch. Sie sollten davon ausgehen, dass allein aufgrund der Elektrodenübergangspotentiale 150 mV Differenz auftreten können, und Sie werden ohne großen Versorgungsbereich gesättigt, insbesondere wenn Sie einseitig arbeiten. Empfehlen Sie eine bescheidene Verstärkung, wie etwa 5, dann Hochpass- und Tiefpassfilterung, dann eine Operationsverstärker-Verstärkungsstufe. Ein Gesamtgewinn von 500 kann angenehmer sein als 100.

Aha, ich verstehe. Okay, ich plane die Verwendung eines DC-Konverters (TC7660), um eine negative Versorgung für die Chips zu pumpen. Ich verwende Sallen-Key-Filter 2. Ordnung (Hochpass und Tiefpass) Passband = 20-500Hz. Ich habe jedoch Probleme, die Stromversorgung für die Verstärker zu simulieren, ich schließe eine Gleichstromquelle über die Stromeingänge der Verstärker an. Ich werde die Verstärkung reduzieren und aktualisieren. Vielen Dank Scott!
@RKTim Sie könnten einen Blick auf ad623 oder ad8237 werfen. Ihr Design wird ein ganzes Stück einfacher und bleibt gleichzeitig robust
Wenn man das Datenblatt für den AD8237 liest, scheint es eine viel bessere Wahl zu sein.
Ad627 ist eine andere
Ich habe zum AD8237 gewechselt und wie unten eingerichtet,
Hallo nochmal, ich habe mein Setup auf die Verwendung des 8237 umgestellt, letzte Nacht hat es gut funktioniert, aber jetzt lasse ich es noch einmal laufen, nur um es zu testen, und jetzt bekomme ich die falschen Ergebnisse. Seitdem hat sich nichts geändert. Gibt es eine Möglichkeit, wie ich meinen schematischen Entwurf an Sie weiterleiten kann, um eine Art Anleitung zu erhalten?
Wenn Sie einen Screenshot Ihres Schaltplans auf einer Website zum Teilen von Bildern erhalten können, kann ich ihn in Ihre Frage einfügen, wenn Sie noch nicht berechtigt sind, ein Bild hinzuzufügen.
Hallo Scott, danke für die zeitgerechte Antwort gestern, leider konnte ich deine Nachricht gestern nicht lesen, sonst hätte ich geantwortet. Ja, ich kann Screenshots machen und online auf einen Bildfreigaber hochladen. Wie machen wir das?
@rktim, poste den Link einfach als Kommentar
Hallo Scott, nochmals Entschuldigung für die verspätete Antwort. Ich habe eine Datei mit meinem Schema meiner Eingangsverstärkerstufe unter ( postimg.org/image/dlgaofdjz ) oder ( s27.postimg.org/w10rltroj/Amp_stage.png ) hochgeladen. schau mal und sag mir bitte deine meinung. Vielen Dank im Voraus. Könnten Sie bitte der Reihe nach eine Methode zur Berechnung meines CMRR aus meinen Simulationen vorschlagen?
@RKTim, ich habe das Bild zu deiner Frage hinzugefügt. Ich versuche morgen mal nachzuschauen
Hallo Scott. Vielen Dank für das Hochladen meines Schaltplans, ich bin sicher, es wird helfen. Ich denke, ich habe es schließlich zum Laufen gebracht, aber jetzt habe ich in meinem Versuch, es zu pushen und die Schaltung zu testen, eine Offset-Spannung in der Größenordnung von mV an meinen Signalgenerator angelegt, und dies beeinflusst mein Signal erheblich, wenn meine Eingangsspannung in der ist UV. Alles, was ich am Ausgang herausbekomme, ist eine flache Linie bei der Referenzspannung. Irgendwelche Ideen warum?
EMG-Designhilfe mit AD8221 INAMP
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