24位Σ-Δ ADC簡(jiǎn)化ECG/EKG模擬前端設計
4、低通/抗混疊濾波器
低通濾波器用來(lái)抑制高頻干擾,它也作為一個(gè)抗混疊濾波器(即阻止任何大于奈奎斯特或1 / 2采樣頻率的信號,避免產(chǎn)生ADC混疊)。
為了進(jìn)一步降低輸入共模信號,ECG設計通常還引入一級“右腿驅動(dòng)器”,驅動(dòng)反相共模信號返回人體。為了確保病人的安全,通常利用一個(gè)運算放大器和一個(gè)限流電阻,確保驅動(dòng)到人體的是一個(gè)非常微弱的信號源。這個(gè)屏蔽裝置旨在降低ECG探頭承載信號的噪聲耦合。
總之,ECG應用中的有用信號小于100mV,考慮到失調和共模信號,通常將其放大到2V。因此,AFE必須有2V測量范圍,可以辨識低于幾百,甚至幾十μV的信號,采樣率在1ksps左右。
正確的ADC可以減少、甚至消除對AFE的需求
AFE設計完成后,能夠滿(mǎn)足實(shí)際應用對分辨率、速率和輸入量程的要求的ADC有許多。但是,仍要優(yōu)先考慮具有高分辨率、高共模抑制比(CMRR)及其它優(yōu)勢的ADC,以確保ECG的設計需求。
MAX11040K同步采樣、Σ-ΔADC本身的性能指標即超出了此類(lèi)應用的最低要求,可以取代系統的大部分功能電路,甚至可以省去AFE,提供了一種更可靠、更小封裝、更簡(jiǎn)便的設計方案。
MAX11040K具備才應用的幾項必備規格:
輸入量程:±2.2V
差分輸入
110dB共模抑制比(典型值)
24位分辨率:
SNR >110dB
19位無(wú)噪聲范圍
有效分辨率 = 2/219 = 3.8μV
±6V輸入過(guò)壓保護
四路全差分同步采樣ADC
可級聯(lián)多達32個(gè)通道同步采樣
可編程輸出數據速率

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