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ADS1299:多路低噪音EEG模擬前端解決方案

2013-02-21
作者:世界電子元器件
關鍵詞: PGA EEG 模擬前端 ADS1299

TI公司的ADS1299是8路低噪音同時取樣的24位delta-sigma ADC,并內(nèi)置了可編程增益放大器(PGA),基準電壓和振蕩器,集成了腦電圖(EEG)所需的通用特性。器件具有非常低的輸入?yún)⒖荚胍?.0μVPP (70Hz BW)。每路的功耗5mW,輸入偏置電流300pA,數(shù)據(jù)速率250sps~16ksps,C1.0μVPP (70Hz BW),CMMR為-110dB,可編程增益為1、2、4、6、8、12或24,單極或雙極電源工作。主要用在醫(yī)療儀器如EEG和ECG、聽覺誘發(fā)電位(EAP)腦電雙頻譜指數(shù)(BIS)、睡眠研究監(jiān)測等高精度多路信號采集。

TI公司的ADS1299是8路低噪音同時取樣的24位delta-sigma ADC,并內(nèi)置了可編程增益放大器(PGA),基準電壓和振蕩器,集成了腦電圖(EEG)所需的通用特性.

憑借其高水平的集成度和優(yōu)異的性能,ADS1299支持23個可升級醫(yī)療儀器系統(tǒng)的創(chuàng)建,顯著地減小了尺寸、電耗和整體成本。
ADS1299功能框圖
圖1 ADS1299功能框圖

ADS1299每個通道具有一個靈活的輸入多路轉(zhuǎn)換器,可以獨立地連接到內(nèi)部產(chǎn)生的信號,用于測試溫度和引線斷開檢測。此外,可以選擇任何配置的輸入通道,用于病人的偏置輸出信號推導。 ADS1299的數(shù)據(jù)傳輸率為250sps~16ksps,可以進行內(nèi)部設備引線斷開檢測,無論是外部上拉或下拉電阻或勵磁電流的漏或源。在多通道系統(tǒng),多個ADS1299器件可以級聯(lián)。ADS1299為TQFP-64封裝(-40℃到+85℃)。

ADS1299主要特性

• 8個低噪聲PGA和8個高分辨率同步采樣ADC

•極低的輸入?yún)⒖荚肼暎?.0μVPP(70Hz BW)

•低功率:5mW/通道

•輸入偏置電流:300 pA

•數(shù)據(jù)速率:250sps~16ksps

•共模抑制比(CMRR):-110dB

•可編程增益:1,2,4,6,8,12,24

•單極性或雙極電源

- 模擬:4.75V~5.25V

- 數(shù)字:1.8V~3.6V

•內(nèi)置偏壓驅(qū)動放大器、引線斷開檢測、測試信號

•內(nèi)置振蕩器

•內(nèi)部或外部參考電壓

•靈活的省電,待機模式

•引腳兼容的ADS1298IPAG

• SPI兼容的串行接口

•工作溫度范圍:-40℃~+85℃ADS1299應用

•醫(yī)療器械(心電圖和腦電圖)

- 腦電圖、腦電雙頻指數(shù)(BIS)、音頻誘發(fā)電位(EAP)、睡眠研究的顯示器

•高精確度,同時有多通道信號采集

演示板ADS1299EEG-FE

腦電圖(EEG)前端性能演示板ADS1299EEG-FE描述了ADS1299EEG-FE的特點、操作和使用。EVM是一個ADS1299評估模塊,一個8通道、24位、低功耗、集成的模擬前端(AFE),適于腦電圖(EEG)的應用。 ADS1299ECG-FE用于原型設計和評估。本用戶指南包括完整的電路描述、原理圖、材料清單。

ADS1299EEG-FE用于評估ADS1299的低功耗,低噪音24位,同時采樣,八通道前端EEG應用。數(shù)字SPI控制接口由MMB0模塊化EVM主板(D或更高版本)提供,連接的到ADS1299EEG FE評估板(修訂版A)。ADS1299EEG-FE不是 EEG應用的參考設計,目的是為了加快評估和系統(tǒng)開發(fā)。ADS1299的輸出是一個原始的,未經(jīng)過濾的EEG信號。

MMB0主板可以使ADS1299EEG-FE(通過一個USB端口)連接到計算機。手冊介紹了如何使用MMB0的ADS1299EEG-FE的部分,但不提供MMB0本身的技術細節(jié)。

多個ADS1299器件配置圖
圖2 多個ADS1299器件配置圖
ADS1299 EEG-FE前端框圖
圖3 ADS1299 EEG-FE前端框圖

ADS1299EEG-FE特性

硬件特性:

•可配置為雙極性或單極性電源供電

•可通過跳線配置內(nèi)部和外部時鐘參考

•可配置為直流耦合輸入

•外部偏置電極驅(qū)動

•所有通道的負端提供一個共同的參考選項。

•可以選擇任何電極為參比電極

•可選擇任何電極作為偏置電極

•外部屏蔽驅(qū)動放大器軟件特性:

•分析工具,包括一個虛擬示波器、直方圖、FFT

•數(shù)據(jù)導出的原始腦電圖數(shù)據(jù)的后處理

ADS1299EEG-FE包括:

• ADS1299EEG FE印刷電路板 (PCB)、修訂版A

• MMB0(模塊化EVM主板,D版或更高)

•通用AC到DC墻式適配器,120V~240V AC到DC+6 V
 


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