RnD บน EEG ต้องการความช่วยเหลืออะไรคือ op-amp

14

นี่เป็นโพสต์แรกของฉันและฉันต้องการความช่วยเหลือ / คำแนะนำในการหาวงจรรวมที่เหมาะสม ฉันจะเริ่มต้นด้วยการอธิบายพื้นหลังโครงการเล็กน้อย ฉันได้รับมิตรภาพเพื่อพัฒนา electroencephalograph แบบโอเพ่นซอร์สฮาร์ดแวร์ที่ทำเสร็จแล้วจะเป็นเวทีสำหรับคนในการพัฒนาความคิดสร้างสรรค์และการบำบัดโรคต่าง ๆ สำหรับระบบ EEG เช่นตัวควบคุมเพลงตัวควบคุมเกมหรือโปรแกรมฝึกสมอง ฉันต้องการใช้ Atmel MCU สำหรับการแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอลฉันต้องการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านทาง USB และฉันต้องการให้เครื่องขับเคลื่อนโดยการเชื่อมต่อ USB ฉันต้องการความช่วยเหลือในการหา op-amp IC ที่เหมาะสมเพื่อขยายสัญญาณจากขั้วไฟฟ้าก่อน MCU อุปกรณ์ที่เสร็จแล้วจะเป็น 16 ช่องดังนั้นฉันต้องการหา IC ที่มี op-amps หลายตัว กิจกรรมไฟฟ้าที่ถูกเลือกโดยขั้วไฟฟ้าจะอยู่ในพื้นที่ 200mV และน้อยกว่าดังนั้นฉันจะต้องได้รับมาก เป็นไปได้หรือไม่ที่จะปรับอัตราขยายของวงจรแอมป์ด้วย MCU โดยใช้โปรแกรมตัวต้านทานดิจิตอล? มันจะดีถ้าฮาร์ดแวร์สามารถทำโปรแกรมใหม่ให้ทำงานกับอินพุตเสียงและเซ็นเซอร์ต่างๆ ความช่วยเหลือหรือคำแนะนำใด ๆ จะยอดเยี่ยม

จิม

— จิม
แหล่งที่มา

3

เกิดอะไรขึ้นกับ OpenEEG มันเป็นโอเพ่นซอร์สและทำทุกสิ่งนี้

— endolith

@endolith - มันแพง

— Connor Wolf

มีการพูดคุยกันมากมายเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ EEG ที่Open Circuits: ชิปที่ตั้งโปรแกรมได้ EEG

— davidcary

1

ที่เกี่ยวข้อง: electronics.stackexchange.com/questions/25198/ …

— davidcary

9

เครื่องมือวัดค่าเฉลี่ยของคุณสามารถทำแบนด์วิดท์ 1MHz ได้อย่างง่ายดาย และ EEG ของคุณไม่ควรเกิน 2kSPS ดังนั้นมัลติเพล็กเซอร์ / ตัวอย่างและกดค้างไว้ที่แอมป์เครื่องมือควรจะช่วยให้คุณประหยัดได้

แต่ให้พิจารณาว่าแอมป์ควรจะมีแค่ไม่กี่ดอลลาร์ มันคุ้มค่ากับการทำมัลติเพล็กซ์หรือไม่? หากคุณทำ Surface Mount ขนาดจะค่อนข้างเล็ก

Arduino ไม่สามารถแปลงเป็นดิจิทัลได้เร็วกว่าประมาณ 10kSPS ดังนั้นคุณต้องใช้ A / D ที่เร็วกว่าในการทำ 16 ช่องสัญญาณ สิ่งที่สามารถทำ 12 บิตที่ 100kSPS นั้นน่าจะดี พวกเขายังค่อนข้างถูก

โปรดทราบว่าเพื่อความปลอดภัยของผู้ป่วยคุณต้องแยกสัญญาณแสงและแหล่งจ่ายไฟที่แยกได้ดี (แบตเตอรี่หรือคล้ายกัน) อย่ายุ่งกับความปลอดภัยในพื้นที่นี้ - ถ้าคุณต้องการให้สตรีมข้อมูลความเร็วสูงออกมาสร้างตัวแยกของคุณเองหรือใช้ไฟเบอร์ออปติกเพื่อส่งสัญญาณ

— Tony Barry
แหล่งที่มา

เสียงไชโยที่ดูเหมือนวิธีที่ดีที่สุดฉันคิดว่าฉันอาจจะมองไปที่การออกแบบและ arduino โคลนที่มีแอมป์เครื่องมือในตัวและชิป Atmel ที่แข็งแรง ถ้าฉันจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ผ่าน USB ฉันจะต้องใช้อุปกรณ์แยกไอเท็มหรือไม่? ฉันคิดว่าวงจรป้องกันคนส่วนใหญ่ USB จะเป็นมากกว่าเพียงพอ

— จิม

ฉันกำลังดูการใช้ชิป Atmel นี้ -> search.digikey.com/scripts/DkSearch/ ...... ไม่แน่ใจ แต่ฉันคิดว่ามันจะทำงานได้และดูเหมือนว่ามันจะไม่ต้องการชิปแยกต่างหากเพื่อสื่อสารกับ USB

— Jim

2

ไม่มี "วงจรป้องกัน" ในพอร์ต USB เมื่อคุณแตะพอร์ต USB คุณจะแตะพื้นดิน มีการแยกเป็นศูนย์ ครั้งเดียวก็โอเคที่จะทำงานโดยไม่แยกในวงจร EEG คือถ้ามันลอยอยู่ (ถ้าคุณเชื่อมต่อกับแล็ปท็อปและแล็ปท็อปไม่ได้เสียบเข้ากับสิ่งอื่น) เพียงสร้างในความเหงาจริง ๆ เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องกังวลกับมัน

— endolith

6

สวัสดีจิมตามที่ endolith แสดงความคิดเห็นว่า USB ไม่มีการป้องกัน โลกที่ถูกอ้างถึงอาจเป็น "พื้นดิน" ที่มีศักยภาพหรืออาจไม่ใช่ หากแล็ปท็อปของคุณเสียบเข้ากับอะแดปเตอร์ 2 พินแล้วต่อสายดินกับแล็ปท็อปจะอยู่ที่ประมาณ 120VAC (ในออสเตรเลีย) ทำให้คุณได้ยินเสียงรบกวนจากโหมดทั่วไปอย่างน้อยที่คุณจะต้องต่อสู้ "จากโอกาสในการขายของคุณเชื่อมต่อกับหัวของเขา (!) หรือในกรณีที่เลวร้ายที่สุด (จากความผิดพลาดของแหล่งจ่ายไฟ), ศพและค่าฆ่าคน

— โทนี่แบร์รี่

สำหรับแอมป์เครื่องมือของคุณ INA129 จาก Burr Brown (Texas) อาจดี พวกเขามีอยู่ในการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT ขนาดเล็ก SOIC) เช่นเดียวกับผ่านรู (TH, ใหญ่, DIL) คุณอาจลงเอยเพียงแค่ 16 คนลงบนกระดานเพื่อต่อสู้กับโพลาไรเซชันในท้องถิ่นรอบ ๆ ขั้วไฟฟ้าของคุณ (ซึ่งจะทำให้คุณได้รับค่าชดเชย DC ที่ใหญ่ที่สุดเพื่อรับมือกับมัน) 16 แอมป์ช่วยให้แอมป์แต่ละตัวสามารถชำระและคุณสามารถรับมัลติเพล็กเซอร์และ A / D บัญชี A / D ของคุณอาจเป็น AD7940 ซึ่ง Farnell ขายในราคาเพียง 12 bucks - ทำ 100kSPS ที่ 14 บิตจบลงเพียงครั้งเดียว 0-5V ดี

— โทนี่แบร์รี่

6

สำหรับสถานการณ์เช่นนี้ฉันคิดว่าโดยทั่วไปคุณต้องการใช้แอมพลิเคชันประเภท op-amp พวกมันถูกสร้างขึ้นมาสำหรับสัญญาณที่แตกต่างกันดังนั้นคุณสามารถลบเสียงได้อย่างง่ายดายพวกมันมีอัตรากำไรสูงมากดังนั้นคุณสามารถขยายสัญญาณที่อ่อนแอและพวกมันมีอิมพีแดนซ์สูงมาก

จากการอ่านอย่างรวดเร็วของเว็บไซต์OpenEEGตามที่ davr แนะนำดูเหมือนว่าพวกเขาใช้แอมป์เครื่องมือวัดTI INA114APเป็นแอมป์หลัก

— todbot
แหล่งที่มา

พวกเขาฟังดูเหมือนแอมป์ตัวเล็ก ๆ ที่สมบูรณ์แบบมีไอซีที่เทียบเท่าที่สามารถรองรับหลาย ๆ ช่องได้หรือไม่? ฉันต้องการทำ EEG 16 แชนแนล แต่ฉันไม่ต้องการให้ IC 16 ตัวแยกจากงาน

— Jim

ฉันเพิ่งดูขั้วไฟฟ้าของพวกเขาพวกเขาเชื่อมต่อเดียว 1pin mini DIN ถ้าฉันใช้แอมป์เครื่องมือที่มี + และ - อินพุตนั่นหมายความว่ามันจะส่งผลต่างระหว่างอิเล็กโทรดสองขั้วหรือไม่? ฉันรู้สึกสับสนเล็กน้อยว่าอิเล็กโทรดนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร ฉันได้ทำการวิจัยอาร์เรย์อิเล็กโทรดที่เรียกว่ามอนทรีออล 10/20 ซึ่งมีการรวมอินพุตของขั้วไฟฟ้าทั้งหมดและใช้เพื่อตัดเสียงรบกวนวิธีนี้เหมาะกับวงจรแอมป์เครื่องมือหรือไม่ ไชโยอีกครั้ง Todbot

— Jim

ใช่เบาะแส ฉันไม่ได้เล่นกับแอมป์เครื่องมือใน 15 ปีและไม่เคยทำสิ่งที่ EEG ฉันจะเทเหนือ OpenEEG ดูเหมือนว่ามีหลายระบบอิเล็กโทรดที่แตกต่างกันอธิบายไว้ที่นั่นบางทีคุณสามารถหาบิตวงจรที่ทำในสิ่งที่คุณต้องการ

— todbot

ไชโยสำหรับความช่วยเหลือ todbot

— Jim

ใช่มันแตกต่างระหว่างอิเล็กโทรดสองตัวพร้อมสัญญาณทั่วไปในโหมดที่ถูกยกเลิกโดยเครื่องขยายสัญญาณ DRL

— endolith

5

มีเหตุผลใดที่คุณไม่ได้ใช้OpenEEGซึ่งเป็นระบบ EEG แบบโอเพ่นซอร์สราคาถูก? พวกเขาเคยอยู่มานานแล้วและมีข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากมายบนเว็บไซต์ของพวกเขา

— davr
แหล่งที่มา

ฉันดูมันโอเค แต่มันค่อนข้างเป็นการตั้งค่าพื้นฐานความลึกบิตต่ำและช่อง จำกัด มันเป็นฮาร์ดแวร์ที่ค่อนข้างใหญ่ ฉันต้องการระบบที่กะทัดรัดและครอบคลุมกว่านี้มาก ช่องทางที่มีความลึกบิต 10 เป็นเหมือนขั้นต่ำเปลือยสำหรับการเป็นตัวแทนที่ดีของสัญญาณสมองแน่นอนฉันจะต้องการมากกว่านั้น

— จิม

5

TI มีADS1298สำหรับส่วนหน้า EEG และ ECG อธิบายได้ว่าเป็นตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอลแบบ 8 ช่องสัญญาณ 24 บิตพร้อมส่วนหน้า ECG ในตัว

— Leon Heller
แหล่งที่มา

เพื่อนครับ - ฉันได้รับอีเมลโปรโมตเมื่อสัปดาห์ที่แล้วจาก TI และชิปนี้อยู่ที่หน้าแรก - บ้า!

— Jim

ฉันยังไม่ได้ชิปตัวนี้เลย - ยี้พวกเขาบอกว่าจะมีบางเวลาตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงกลางฤดูร้อน! - พูดคุยเกี่ยวกับการตีกลองที่น่าสนใจ

— Jim

แทนที่จะใช้ชิปดิบโดยตรงคุณอาจพิจารณาใช้แพลตฟอร์มเซ็นเซอร์ Biopotential เซนเซอร์ ADS1298 แบบเปิดที่อิงกับชิปนั้นในต้นแบบแรกของคุณ

— davidcary

4

AD620 op amp มีแผนผังในแผ่นข้อมูลสำหรับวงจร ECG ที่นี่คุณสามารถค้นหาแผ่นงานที่ใช้ AD620 เพื่อสร้างคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ( 1 , 2 , 3 , 4 ) คล้ายกับแผนผังในแผ่นข้อมูลอย่างละเอียดมากขึ้น มันเป็นช่องทางเดียวเท่านั้น ไม่สามารถตอบคำถามที่เหลือของคุณได้อย่างรวดเร็ว แต่หวังว่าจะช่วยได้

— cyphunk
แหล่งที่มา

น่าเสียดายที่สัญญาณที่จับคลื่นไฟฟ้าหัวใจนั้นแข็งแกร่งกว่าสัญญาณที่จัดการโดย EEG ขอบคุณมาก แต่ฉันคิดว่าพวกเขาจะอ่อนแอเกินกว่าที่จะรับสัญญาณผ่านกะโหลกได้

— Jim

1

จริง ๆ แล้ว Jim, Cyphunk ฮาร์ดแวร์ที่แนะนำควรเหมาะสมสำหรับวัตถุประสงค์ของคุณ ศักยภาพของผิวหนังที่การรับคลื่นไฟฟ้าหัวใจนั้นเทียบได้กับ EEG (ทั้งการวัดแรงกระตุ้นเส้นประสาท) AD620, AD624 หรือ AD625 ควรเหมาะกับวัตถุประสงค์ของคุณขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการทำงานและคุณสมบัติการตั้งค่าวงจรที่คุณต้องการ

— Sketchy Fletchy

Cheers Sketchy ฉันหวังว่าจะทำอะไรบางอย่างด้วย 16 ช่องทางดังนั้นฉันจึงมองหาชิปที่มีแอมพลิฟายเออร์หลายตัว คุณรู้หรือไม่คุณสามารถแนะนำอะไรได้บ้าง?

— Jim

1

มีเหตุผลที่พวกเขาใส่แอมป์เครื่องมือเพียงอันเดียวในแพ็คเกจ เลย์เอาต์ไฟฟ้าดีขึ้นมากด้วยแอมป์เดียวต่อแพ็คเกจและไม่มีการโต้ตอบระหว่างแชนเนล

— คอนเนอร์ Wolf

2

ในยุค 70 เราพัฒนาหน่วยตรวจวัดระยะไกล 8 และ 16 chan eeg สำหรับโรงพยาบาล จำเป็นต้องให้นำไปสู่การบิดป้องกันและห่างจากเสาอากาศเครื่องส่งสัญญาณ ความปลอดภัยไม่ดีเราใช้ลิเธียมเซลล์แรกเพื่อจ่ายพลังงานแยก ใช้ L113 ไมโครเพาเวอร์แพ็คแบบแบนสำหรับขยายสัญญาณ เอาท์พุทถูกมัลติเพล็กไปที่อินพุตเครื่องส่งสัญญาณ ส่วนที่สนุกของการออกแบบนี้คือวิธีการขจัดความซับซ้อนเพื่อแยกสัญญาณ 8/16 eeg ขอให้สนุก - นี่เป็นโครงการที่เรียบร้อย!

— สตีฟ
แหล่งที่มา

2

ฉันสร้างแอมป์ EMG เป็นวิทยานิพนธ์ของฉัน มันใช้ชิ้นส่วนมาตรฐานเป็นส่วนใหญ่ (ไม่มี INAs แพง) และมีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์การแพทย์ ความต้องการนั้นคล้ายกับแอมป์ EEG ฉันเดา ตัวกรอง low-pass และ stage gain สามารถตั้งโปรแกรมผ่านอินเตอร์เฟสแบบ 2 บิต (00,01,10,11) ซึ่งถือว่ายอดเยี่ยมหากคุณต้องการเชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์

ด้วย ADC อาจเป็นการดีกว่าที่จะทำการแยกทางด้านดิจิตอล แต่คุณอาจใช้ความคิดบางอย่างจากแอมป์ได้ คุณสมบัติที่ดีอย่างหนึ่งคือโล่ที่ใช้งานที่สายอินพุตที่แตกต่างกันซึ่งอนุญาตให้ความยาวของสายไฟ <10 ฟุต (<3 เมตร) ระหว่างขั้วไฟฟ้าและแอมป์คือไม่มีกล่องแอมป์เล็ก ๆ ด้านนอกของตัวเรือนหลักของแอมป์

วิทยานิพนธ์ไม่พร้อมให้บริการออนไลน์ แต่คุณสามารถค้นหาบทสำคัญในวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกซึ่งส่วนหนึ่งมาจากงานของฉัน ตรวจสอบได้ฟรีที่นี่ (cf บทที่ 8) ขออภัยเอกสารเป็นภาษาเยอรมัน แต่แผนภาพวงจรค่อนข้างเป็นสากลฉันเดา

นอกจากนี้ฉันไม่ทราบถึง InAmps หลายช่องทาง

ที่เกี่ยวข้อง: กลยุทธ์การลดเสียงรบกวนในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

— zebonaut
แหล่งที่มา

เจ๋ง - ขอบคุณสำหรับ PDF .... ตอนนี้ฉันอ่านดีแล้วตอนนี้มันกว้างขวางมากจริง ๆ ! ฉันใช้ ASD1298 โดย Texas instruments (มี 8 instrument amps) ดูเหมือนว่าจะเป็นผู้สมัครที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของฉัน ตอนนี้ยุ่งมากกับโครงการอื่น ๆ ! จะต้องทำการแตกด้วย EEG ในไม่ช้า ขอบคุณสำหรับข้อมูลและความช่วยเหลือ :)

— Jim

1

ModularEEGใช้INA114

การ์ดเสียง EEGใช้AD8221 วัดแอมป์ ได้คุณสามารถปรับอัตราขยายด้วยหม้อดิจิตอล แต่ทำไมคุณถึงต้องการ

alt text http://www.analog.com/static/imported-files/images/verified_circuits/CN0114_00_04_.g15

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

— endolith
แหล่งที่มา

ฉันต้องการสร้างบอร์ดอเนกประสงค์ที่สามารถเขียนโปรแกรมใหม่เพื่อทำงานกับอินพุตเสียงและเซ็นเซอร์ต่างๆ มันเหมือน Arduino แต่สำหรับคนที่ต้องการ DSP ที่จริงจังกว่านี้ ไชโยสำหรับความช่วยเหลือ

— จิม

ฉันไปซื้อแอมป์เครื่องมือเท็กซัสแล้ว พวกเขาดูเหมือนธุรกิจฉันแค่พยายามหาวิธีทำหลายช่องทาง มันจะดีถ้าสัญญาณทั้งหมดสามารถผ่าน MCU ADCs และฉันสามารถอ้างอิงพวกเขาหลังจากนั้นกับคอมพิวเตอร์ ฉันคิดว่ามันจะดีถ้าผู้ใช้สามารถเลือก (ในส่วนต่อประสานซอฟต์แวร์ผู้ใช้) เป็นช่องทางที่คอมพิวเตอร์จะใช้เป็นโหมดทั่วไปตัวอย่างเช่น

— Jim

จุดสิ้นสุดของซอฟต์แวร์ควรง่ายพอสำหรับฉันที่จะออกกำลังกายมันอาจจะใช้เวลานานกว่านี้สำหรับฉันในการหาวิธีที่ฮาร์ดแวร์จะใช้งาน!

— Jim