Bio-potential Amplifiers < EEG >

MEDICAL INSTRUMENTATION I Bio-potential Amplifiers < EEG >

지난 시간 ECG에 이어,이번에는 EEG를 만들어 봅시다, 우선,

EEG Signal Setting, • 신호 크기 : ±50uV • 신호주파수 대역 : 0.5 ~ 30Hz • 정격전압 : ±30mV • 전원 : ±1.5 V( Battery) • : ±1V Saturation • ADC 입력 범위 : ±1V • 소자 : One-chip IA (AD620) • : Op-Amp (TL082 or TL084) • : R, C, etc

Stage 1 : DC IA AD620 Datasheet

Stage 1 : DC IA AD620 Datasheet CMRR 100dB정도의 값을 갖는 AD620이 있기 때문에 Op-Amp 3개를 사용하여 직접구현하는 것보다 성능면, 시간면에서 효과적입니다. - 회로 설계 전에 싸이트 방문해서 새로 나온 제품 확인 후 설계

Stage 1 : DC IA RG AD620

Stage 2 : Active HPF R2 C1 R1 - +

Stage 2 : Active HPF R2 C1 R1 - + AD620 Active HPF 저항이 너무 커서 Noise 많다. EEG에서는 Noise 잘 잡아야 돼, Active가 아닌 Passive로 설계한다.

Stage 2 : HPF C1 R1 AD620 HPF 떠 있는 파형을 낮추기 위해 High Pass Filter 구현.

Stage 3 : Non-inverting with LPF C2 R2 R3 R1 C1 AD620 HPF Non-inverting with LPF

Stage 3 : Non-inverting with LPF • GBP (Gain Bandwidth Product) • Unity gain frequency • Gain X 주파수( 10000 X 30 ) • = 30만 < 100만 NO PROBLEM

Stage 3 : Non-inverting with LPF • Input offset voltage • Op-Amp자체의 dc offset때문에 • 1mV가 10V가 되어서 Saturation PROBLEM ! 그러므로 10000배 한번에 증폭 못 시킵니다. 100배씩 나눠서 증폭시킵니다.

Stage 4 : HPF, Non-inverting with HPF HPF, Non-inverting with LPF 증폭 전 :10mV 띄웠고 ±10mV 신호 증폭 후 : 1V 떠서 ±1V 신호 나머지 100배 증폭시키려고 똑같은 회로 썼는데,Saturation 발생 ; Stage 3 과 동일하게 하면 안돼!

Stage 4 : Active HPF R5 C3 R4 Active LPF 저항 값 또 커! 이 것도 답 아냐!

Stage 4,5 : HPF, Non-inverting with LPF C4 R5 R6 C3 R4 - + TL084 500mV : 신호 10mV : offset HPF, Non-inverting with LPF 파형 잘리지 않게 50만 증폭시키겠다.

Stage 6,7 : HPF, Inverting with LPF HPF, Inverting with LPF C6 R9 C5 R8 - + R7 OP-07 OP-07를 사용하려는 이유: 비싸지만 10mVoffset이 아니라 그보다 매우 작다, 나머지 2배 증폭시키기 위해 사용.

Stage 6,7 : HPF, Non-inverting with LPF C6 R8 R9 C5 - + R7 HPF, Non-inverting with LPF

EEG 완 성! Signal HPF Non-inverting with LPF HPF Non-inverting with LPF HPF Non-inverting with LPF - - + - + + OP-07 TL082 TL082 AD620 Gain : 2 * 100 * 50 * 2 = 20000

EEG 완 성! AD 620 TL 082 OP 07 ADC MPU LCD Keypad

Thank you !

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