среда, 31 марта 2010 г.

Входные каскады электрокардиографа на дифференциальных усилителях Maxim с архитектурой indirect current-feedback

Итак, нужно снять кардио сигнал с двух электродов на руках, и еще один электрод на правой ноге используется как общий. Состав сигнала обычно такой - синфазный сигнал 50Гц от наводок сети 220V, постоянная составляющая между руками около 150мВ и собственно полезный сигнал размахом в районе 2,5мВ.
Обычно делается так:
На входе дифференциальный усилитель, далее фильтры (в частности удаляющие постоянную составляющую - частота среза как правило 0.5Гц, режекторный на 50/60Гц и т.д.) и еще один усилитель, а затем АЦП.
И еще, обычно на правую ногу подают синфазный сигнал для того чтоб держать его в допустимых пределах.
Есть вот какая идея, во первых отказаться от аналоговых фильтров (использовать только пассивны Anti Aliasing фильтр первого порядка перед АЦП), во вторых подать на правую ногу виртуальную землю и в третьих не убирать полностью постоянную составляющую, с выхода первого усилителя сигнал подать на первый канал АЦП, в соответствии с результатами измерений и фильтрации ЦАП,ом установить на не инвертирующем входе второго усилителя нужное напряжение чтоб он не ушел в насыщение, а с выхода второго усилителя подать сигнал через nti Aliasing фильтр на сигма-дельта АЦП. А уже после оцифровки, отфильтровать попавшие 50Гц и т.д.
В схеме используются инструментальные усилители Maxim с архитектурой indirect current-feedback с коэффициентом усиления 10.
Для простоты в качестве полезного сигнала - синусоида