RnD на ЭЭГ, требуется помощь, какой операционный усилитель?

Это мой первый пост, и мне нужна помощь / совет, чтобы найти правильные интегральные схемы. Я начну с описания фона проекта. Я получил стипендию для разработки электроэнцефалографа с открытым исходным кодом, готовое оборудование предоставит людям платформу для разработки различных творческих и терапевтических применений для системы ЭЭГ, например, музыкальных контроллеров, игровых контроллеров или программ тренировки мозга. Я хочу использовать микроконтроллер Atmel для аналого-цифрового преобразования, я хотел бы, чтобы он подключался к компьютеру через USB, и я также хотел бы, чтобы устройство питалось от USB-соединения. Мне нужна помощь в поиске подходящей ИС операционного усилителя для усиления сигналов от электродов до MCU. Готовое устройство будет 16 каналов, поэтому я хотел бы найти IC с несколькими операционными усилителями. Электрическая активность, измеряемая электродами, будет в диапазоне 200 мВ и менее, поэтому мне понадобится много усиления. Можно ли отрегулировать усиление схемы операционного усилителя с помощью микроконтроллера с помощью программы с цифровым резистором? Было бы хорошо, если бы оборудование можно было перепрограммировать для работы с различными аудио и сенсорными входами. Любая помощь или совет будут фантастическими.

Джим.

Ваш средний инструментальный усилитель может легко использовать полосу пропускания 1 МГц; и ваша ЭЭГ должна быть не более 2kSPS. Таким образом, мультиплексор / сэмпл и держите перед измерительным усилителем должны спасти вас там.

Но учтите, что у усилителя должно быть всего несколько долларов. Стоит ли мультиплексировать? Если вы сделаете Surface Mount, размер будет совсем минимальным.

Arduino не может оцифровывать быстрее, чем около 10kSPS, поэтому вам понадобится более быстрый A / D для 16 каналов. Что-то, что может делать 12 бит при 100kSPS, было бы хорошо. Они также довольно дешевые.

Обратите внимание, что для обеспечения безопасности пациента вам необходима оптическая изоляция сигналов и хороший изолированный источник питания (аккумулятор или аналогичный). Не связывайтесь с безопасностью в этой области - если вам нужно вывести высокоскоростной поток данных, создайте свои собственные изоляторы или используйте оптоволоконный кабель для передачи сигнала.

Для таких ситуаций я думаю, что вы обычно хотите использовать инструментальный усилитель типа операционного усилителя. Они созданы для дифференциальных сигналов, так что вы можете легко вычесть шум, они имеют действительно высокий коэффициент усиления, поэтому вы можете усиливать слабые сигналы, и они имеют действительно высокое сопротивление, поэтому они могут воспринимать деликатные сигналы.

От быстрого прочтения этого OpenEEG сайта , как говорит Davr, похоже , они используют TI INA114AP приборного усилитель в качестве основного усилителя.

По какой причине вы не используете OpenEEG , недорогую систему с открытым исходным кодом EEG? Они были вокруг некоторое время, и имеют много полезной информации на своем сайте.

TI имеет ADS1298 для ЭЭГ и ЭКГ. Он описывается как 8-канальный 24-разрядный аналого-цифровой преобразователь со встроенным входом ЭКГ.

Операционный усилитель AD620 имеет схему в спецификации для схемы ЭКГ. Здесь вы также можете найти таблицы классов, которые используют AD620 для построения ЭКГ ( 1 , 2 , 3 , 4 ). Похоже на схему в таблице просто более многословно. Это только один канал. Не могу быстро ответить на остальную часть вашего вопроса, но надеюсь, что это поможет.

В 70-х годах мы разработали 8 и 16 телеметрических устройств для больниц. Необходимо держать входные провода скрученными, экранированными и вдали от антенны передатчика. Для обеспечения безопасности мы использовали самые первые литиевые элементы для обеспечения изолированного питания. Для усиления сигнала использовались микроусилители L113 с плоской пачкой. Выходы были мультиплексированы на вход передатчика. Интересной частью этой конструкции был метод демультиплексирования, необходимый для разделения 8/16 ЭЭГ сигналов. Веселитесь - это аккуратный проект!

Я создал усилитель EMG в качестве магистерской диссертации. Он использует в основном стандартные детали (не дорогие INA) и имеет функции безопасности, необходимые для медицинской электроники. Я думаю, что требования к усилителям ЭЭГ аналогичны. Фильтр нижних частот и каскад усиления могут быть запрограммированы через 2-битные интерфейсы (00,01,10,11), что здорово, если вы хотите подключить его к микроконтроллеру.

С АЦП, возможно, было бы лучше сделать изоляцию на цифровой стороне, но вы все равно могли бы использовать некоторые идеи от усилителя. Приятной особенностью является активный экран на проводах дифференциального входа, который обеспечивает длину проводов <10 футов (<3 м) между электродами и предусилителем, то есть отсутствие небольшого блока предусилителя за пределами основного корпуса усилителя.

Сам тезис не доступен в Интернете, но вы можете найти ключевую главу в диссертации, которая частично основана на моей работе. Не стесняйтесь проверить здесь (см. Главу 8) . Извините, документация на немецком языке, но я полагаю, что электрические схемы довольно интернациональны.

Кроме того, я не знаю о многоканальных InAmps.

Связанные: Стратегии снижения шума в электрофизиологии

ModularEEG использует INA114 .

Звуковая карта EEG использует инструментальный усилитель AD8221 . Да, вы можете настроить усиление с помощью цифрового банка, но зачем вам это нужно?

альтернативный текст http://www.analog.com/static/imported-files/images/verified_circuits/CN0114_00_0415.gif

Кроме того, поиск: http://www.google.com/search?q=site%3Ati.com+PHYSIOLOGICAL+AMPLIFIERS%3A+EEG