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右腿驱动电路参数计算/选择

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

看了许多ECG信号采集的资料,基本都使用了右腿驱动电路以减小工频干扰等共模干扰,如附图所示。但是对于该驱动电路的参数选取存在疑惑,请高手给予解答。

不知道具体是什么疑问呢, 可否详细描述一下?

   谢谢关注!原图电路来自于某心电图(ECG)信号采集电路。ECG信号为微弱信号,很容易受到工频干扰的影响。采集电路多使用所谓“右腿驱动电路”(即RLD)来减小干扰。

抑制工频干扰的右腿驱动电路为:ECG信号经电极送入仪表放大器,然后由仪表放大器的增益电阻(Rg)的中间点引出共模成分,再送入右腿驱动电路,再流回人体。即图中的OPA2177及其外围元件构成RLD电路,见下图红色框中。

知道图中输出的499 kOhm 电阻是为了保护人体不被电流损伤。

现在的疑问是:

1、最好能深入地讲解一下该右腿驱动电路的原理。(有TI、或ADI医疗类用户指南上说,是要将Rg处取出的共模信号反相,然后送回皮肤,便能抑制共模信号,是叠加、或者负反馈吗?)

2、这些外围元件(电阻、电容)的参数如何计算与选取。

1、可以按这样来理解原理。

a、因直接取之AD8220内部差分级的共模信号(两个24.9k中间点),所以A =1。

b、-F是形象的说明,F就是右腿驱动电路的增益绝对值(反相放大电路的绝对增益),低频条件下F即可表示为:F = 866k/12.7k。

c、68p电容是补偿相位之用,调节带宽。

d、4.7uf电容去除直流偏置。

e、499k电阻限流。

右腿驱动电路增益越高,共模衰减越大,带宽越小,裕量越小,线路噪声越少,电路逐之不稳定。反之,一样的过程。

2、器件别光指望着算,就应用而言,先参考官方电路,然后根据自己的实际电路修改。

这个电路大概在1kHZ带宽内提供35db以上的抑制效果,这个是ADI的片子,TINA里找不到,总之大概原理就这样,可以找个性能相似的仿真下。

希望对你有所帮助。

回复“大话西游 ”:

谢谢你的讲解和建议!使我明白了不少,自己需要加强一下电路反馈及稳定性方面的知识了。我觉得修改电路前需要看懂电路的原理、结构等,然后再计算、修改,甚至自行设计。但任然存在一些疑问:

你说的“这个电路大概在1kHZ带宽内提供35db以上的抑制效果”是这样计算的吗?

(1). 1kHz:BW = 1/(2*3.14159*866k*68pF) = 2703Hz,即所谓限定的大致带宽。

(2). 35dB:Gain = 20*lg(866k/12.7k) = 36dB

再次感谢回答。

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