Unterschied zwischen virtueller und Masseebene

Ich habe zwei Leiterplatten erstellt, eine Leistungsplatine zur Ausgabe einer +-5-V-Versorgung und eine mittlere Spannungsreferenz (unter Verwendung des TLE2426) bei 0 V. Diese Platine versorgt eine Biosignal-Erfassungsplatine, die im Gewürzdiagramm unten gezeigt wird.

Der Verstärker ist ein INA129 und der Rest der Operationsverstärker sind AD822ARZ. Die Leistungsplatine tut genau das, was sie soll, sie versorgt die Platine mit +-5 V und einer mittleren Referenzspannung für den INA129, jedoch besteht ein Unterschied von fast 1,3 V zwischen meiner schwebenden virtuellen Masse, die von meiner Leistungsplatine ausgegeben wird, und meiner Erdungsebene auf meinem Biosignal-Board.

V- und V+ sind -+5 V in Bezug auf Vref, aber +1,3 V und -8,7 V, wenn sie von der Masseebene in meiner Biosignalplatine gemessen werden. Gibt es eine Möglichkeit, dies zu korrigieren/erklären?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich hoffe, Sie verwenden R24 und R25 nicht als Mid-Rail-Generator und erwarten gute Ergebnisse.
@Andyaka - Ich würde annehmen, dass R24 / R25 nur zum Einstellen des DC-Arbeitspunkts verwendet werden, wenn die Elektroden nicht angeschlossen sind. Außerdem erwähnt das OP einen TLE2426, bei dem es sich um einen zweckspezifischen Rail-Splitter/Virtual-Ground-Generator handelt.
Ein paar Fragen und Anmerkungen: (1) Ist der Versatz kritisch? Es sieht so aus, als hätten Sie die ersten beiden Stufen als vollständig differentiell. (2) Haben Sie versucht, anstelle von R25 einen Trimmpoti einzusetzen? Dies kann Ihnen ermöglichen, den angezeigten Offset zu 'nullen'. (3) Obwohl es sich um unterschiedliche PCBs handelt, teilen sich beide eine gemeinsame Erdungsreferenz, z. B. Einzelpunkterdung?
Ich habe Ihren Schaltplan studiert und über das Problem nachgedacht. Es wäre sehr hilfreich, wenn Sie eine einfache Skizze der Strom- und Masseverbindungen zwischen den beiden Platinen zeichnen könnten. Die Masseebene in Ihrem Biosignal-Board darf nicht schweben, sondern an eine geeignete Quelle mit niedriger Impedanz angeschlossen werden. In der Regel verbinden Sie die Erdungsebene Ihrer Biosignalplatine entweder mit der geteilten Masse Ihrer Leistungsplatine oder mit der Masse/Vss/negativen Schiene Ihrer Leistungsplatine, je nach tatsächlichem Design. Das Design der Strom-/Erdungsverbindung ist hier entscheidend. Können Sie uns mehr erzählen? Konntest du das Problem lösen?
Ich sehe nicht, wo Sie Masse von der Leistungsplatine mit Masse auf der Signalplatine verbinden. Natürlich müssen Sie das tun.

Antworten (4)

Zunächst einmal sollten Ihre Instrumentationsverstärker-Widerstände hochpräzise Typen sein, 1% oder besser. Ohne dies verstärkt Ihre angeschlossene DRL-Schaltung den Verstärkungsfehler und die DC-Offsets. (Nebenbei bemerkt, die DRL-Schaltung und -Verbindung sehen nicht ganz korrekt aus.) Wenn diese Schaltung in dieser Form mit Nicht-Präzisionswiderständen verwendet werden muss, ziehen Sie in Betracht, eines der 1,8-k-Teile in ein 1,5-k-Teil in Reihe mit einem 500-Ohm-Teil zu ändern Potentiometer, dann bei kurzgeschlossenen Eingangssignalen auf Null abstimmen.

Außerdem sind Ihre Eingangssignale mit der Bezeichnung V+ und V- verwirrend, während Sie die Versorgungsspannungen von V+ und V- diskutieren (offensichtlich würden Ihre Eingangssignale für biomedizinische Verbindungen besser als Links, Rechts bezeichnet).

Wie andere andeuten, sollte die vref verwendet werden, um den virtuellen Boden mit anderen Eingaben zu erstellen, siehe Info unten.

Zu guter Letzt, für genauere Informationen siehe das TI App Sheet/Report SBAA188-Juli 2011, auf CM Rejection using Right=Leg-Drive Amp, unter:
http://www.ti.com/lit/an/sbaa188/sbaa188.pdf

Nun, nicht der beste technische Weg, aber zur Not könnten Sie Ihre Versorgung auf +8,7 V und -1,3 V einstellen, und mit derselben virtuellen Masse (vielleicht) erhalten Sie +5/-5 auf der anderen Platine, wenn Die Spannungsanomalien sind wirklich ein Quantum von 3,7 V. Ich weiß, dass dies das Problem nicht anspricht, und das Problem selbst könnte diese "Lösung" zunichte machen, wenn die Spannungsanomalien von anderen Faktoren abhängen, aber es gibt nichts zu sagen, dass Sie es nicht versuchen könnten - es sei denn, Sie kennen einen Grund, dies nicht zu tun . Ich habe das Board nicht so sehr studiert (zu klein, um es zu sehen), aber dies ist nur ein Vorschlag. Es scheint selbstverständlich zu sein, dass sich die virtuelle Masse in Bezug auf die Spannung auf beiden Platinen nicht am selben „Ort“ befindet, aber ich denke, das versuchte auch jose.angel.jimenez zu sagen.

Die Leistungsplatine tut genau das, was sie soll, sie versorgt die Platine mit +-5 V und einer mittleren Referenzspannung für den INA129, jedoch besteht ein Unterschied von fast 1,3 V zwischen meiner schwebenden virtuellen Masse, die von meiner Leistungsplatine ausgegeben wird, und meiner Erdungsebene auf meinem Biosignal-Board.

Dies ist ein häufiges Symptom, wenn die Masse der Operationsverstärkerplatine irgendwie von der Masse der Leistungsplatine getrennt wurde.

Wie Michael Fox bereits erwähnt hat, muss die Masse auf der Leistungsplatine mit der Masse auf der Operationsverstärkerplatine verbunden werden, um wie vorgesehen zu funktionieren.

Sie zeigen nicht die Verbindung zwischen Ihrer +/= 5-V-Versorgung (einschließlich der abgeleiteten „falschen Masse“) und der Biosignalplatine.

Darin liegt jedes Problem.

Die Anmerkungen zur Widerstandsanpassung sind natürlich für jede Platine mit pseudodifferentiellem Eingang unerlässlich.

Es ist wichtig, Ihre +/- Leistung und GND zu kennzeichnen, sonst können böse Überraschungen auf Lager sein!

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