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吴湛

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[问答]

ADS1299偏置电极的作用是什么?为什么要有这样一个电极?


  • 看数据手册介绍,脑电信号采集有两个特殊的电极,即偏置电极和参考电极(Reference  Electrode and Bias Electrode )。
    参考电极我大概是看明白了,可以通过配置寄存器,选择任何一个电极作为参考电极然后从SRB2脚引出再从SRB1进入到PGA的negetive端,作
    为普通电极的参考信号,那么脑电信号就是普通电极与参考电极之差,用在单端输入的情况。
    我的问题主要有以下几点:
    1.偏置电极的作用是什么?为什么要有这样一个电极?BIAS_ELEC和bias drive有什么联系呢?
    2.patient bias signal有两种产生方式即either through BIAS_ELEC or through BIAS_DRV,这两种方式的区别一个有反馈一个没反馈,
       为什么要产生这个patient bias signal信号?作用是什么?
    3.要将一个电极作为偏置电极,需要怎么设计电路或者配置寄存器?
    只要是这里面bias elec相关的内容都看不太懂,本人对这个领域完全是菜鸟,还请TI的各位AE帮忙,谢谢了!

回帖(2)

戚來麒

7 天前
 这些问题涉及到两个方面哈:一个是脑电如何测量,另一个是用我们的芯片如何实现对应架构的测量方案。我也只能解答一部分哈。
1.为啥需要驱动电极呢,是因为ADC测量到的是差分信号,然而ADC的共模电压范围是有限的,所以可以认为驱动电极给了人体一个共模信号,以保证差分对在共模电压范围内,还可以抑制共模电压对差分信号的干扰。
2. 驱动电极,或者是偏置电极,会需要一个具有一定驱动能力输出,所以芯片内部有一个放大器,要配置哪一个电极是驱动电极,只需要将那个放大器使能到对应的引脚即可。
参考电极只是输入,看测量哪两个点之间的电压;而偏置电极是输出,提供共模参考电压。
希望能解决你的问题。
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神之小风

6 天前
ADS1299是一款用于生物电信号采集的模数转换器(ADC),它具有多个通道,可以同时采集多个生物电信号。在脑电信号采集中,确实有两个特殊的电极:偏置电极(Bias Electrode)和参考电极(Reference Electrode)。下面我将针对您的问题进行详细解答。

1. 偏置电极的作用及与BIAS_ELEC和bias drive的联系:

偏置电极的主要作用是为放大器提供稳定的直流工作点,以保证信号的线性放大。在生物电信号采集中,由于信号的幅度较小,且存在直流分量,因此需要一个稳定的直流工作点来保证信号的准确采集。偏置电极通过与BIAS_ELEC引脚相连,为放大器提供所需的偏置电压。

BIAS_ELEC引脚是ADS1299芯片上的一个引脚,用于连接偏置电极。当偏置电极连接到BIAS_ELEC引脚时,芯片会通过内部电路为偏置电极提供所需的偏置电压。这个偏置电压可以通过配置寄存器进行调整,以适应不同的应用场景。

bias drive是指ADS1299芯片内部的偏置电压驱动电路。这个电路负责为偏置电极提供稳定的偏置电压,以保证放大器的线性放大。当偏置电极连接到BIAS_ELEC引脚时,bias drive电路会根据配置寄存器的设置,为偏置电极提供相应的偏置电压。

2. patient bias signal的两种产生方式:

patient bias signal是指用于消除电极接触阻抗影响的偏置信号。这种信号可以通过以下两种方式产生:

a) 通过BIAS_ELEC引脚产生:当偏置电极连接到BIAS_ELEC引脚时,芯片内部的bias drive电路会为偏置电极提供所需的偏置电压。这个偏置电压可以用来消除电极接触阻抗的影响,从而提高信号采集的准确性。

b) 通过外部电路产生:在某些应用场景下,可能需要使用外部电路来产生patient bias signal。这种情况下,可以将偏置电极连接到外部电路,由外部电路提供所需的偏置电压。这种方式可以提供更多的灵活性,以适应不同的应用需求。

总之,偏置电极在脑电信号采集中起着至关重要的作用,它通过提供稳定的直流工作点,保证信号的线性放大。BIAS_ELEC引脚和bias drive电路共同为偏置电极提供所需的偏置电压。patient bias signal可以通过BIAS_ELEC引脚或外部电路产生,以消除电极接触阻抗的影响,提高信号采集的准确性。
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