RnD sur un EEG, Besoin d'aide, quel ampli op?

c'est mon premier article, et j'ai besoin d'aide / conseil pour trouver les bons circuits intégrés. Je vais commencer par décrire un peu l'arrière-plan du projet. J'ai reçu une bourse pour développer un électroencéphalographe open source, le matériel fini fournira une plate-forme permettant aux gens de développer diverses utilisations créatives et thérapeutiques pour un système EEG, c'est-à-dire des contrôleurs de musique, des contrôleurs de jeu ou des programmes d'entraînement cérébral. Je veux utiliser un microcontrôleur Atmel pour la conversion analogique-numérique, je voudrais qu'il se connecte à un ordinateur via USB et je voudrais également que l'unité soit alimentée par la connexion USB. J'ai besoin d'aide pour trouver un circuit intégré d'amplificateur opérationnel approprié pour amplifier les signaux des électrodes avant le MCU. L'appareil fini sera 16 canaux, donc je voudrais trouver un circuit intégré avec plusieurs amplificateurs opérationnels. L'activité électrique captée par les électrodes sera de l'ordre de 200 mV et moins, j'ai donc besoin de beaucoup de gain. Est-il possible d'ajuster le gain d'un circuit d'ampli-op avec un MCU en utilisant un programme de résistance numérique? Ce serait bien si le matériel pouvait être reprogrammé pour fonctionner avec diverses entrées audio et de capteur. Toute aide ou conseil serait fantastique.

Jim.

Votre ampli d'instrumentation moyen peut facilement faire une bande passante de 1 MHz; et votre EEG ne doit pas dépasser 2kSPS. Donc un multiplexeur / Sample and Hold devant l'ampli d'instrumentation devrait vous y sauver.

Mais considérez que l'ampli ne devrait coûter que quelques dollars. Vaut-il le multiplexage? Si vous faites un montage en surface, la taille sera assez minime.

L'Arduino ne peut pas numériser plus rapidement qu'environ 10kSPS, vous auriez donc besoin d'un A / D plus rapide pour faire 16 canaux. Quelque chose qui peut faire 12 bits à 100kSPS serait bien. Ils sont également assez bon marché.

Notez que pour la sécurité des patients, vous avez besoin d'une isolation optique des signaux et d'une bonne alimentation isolée (batterie ou similaire). Ne jouez pas avec la sécurité dans ce domaine - si vous avez besoin de diffuser un flux de données à haute vitesse, construisez vos propres isolateurs ou utilisez des fibres optiques pour transmettre le signal.

Pour de telles situations, je pense que vous voulez généralement utiliser un amplificateur opérationnel de type amplificateur d'instrumentation . Ils sont faits pour des signaux différentiels, vous pouvez donc facilement soustraire le bruit, ils ont vraiment un gain élevé, vous pouvez donc amplifier les signaux faibles et ils ont des impédances très élevées, afin qu'ils puissent détecter des signaux délicats.

D'après une rapide lecture du site OpenEEG comme le suggère davr, il semble qu'ils utilisent un ampli d'instrumentation TI INA114AP comme ampli principal.

Une raison pour laquelle vous n'utilisez pas OpenEEG , un système EEG open source à faible coût? Ils existent depuis un certain temps et ont beaucoup d'informations utiles sur leur site Web.

TI a l' ADS1298 pour les frontaux EEG et ECG. Il est décrit comme un convertisseur analogique-numérique à 8 canaux, 24 bits avec frontal ECG intégré.

L'amplificateur opérationnel AD620 a un schéma dans la fiche technique d'un circuit ECG. Ici, vous pouvez également trouver des fiches de classe qui utilisent l'AD620 pour construire un ECG ( 1 , 2 , 3 , 4 ). Semblable au schéma de la fiche technique, beaucoup plus détaillé. Ce n'est qu'un canal unique. Je ne peux pas répondre rapidement au reste de votre question, mais j'espère que cela vous aidera.

Dans les années 70, nous avons développé des unités de télémétrie à 8 et 16 canaux pour les hôpitaux. Besoin de garder les fils d'entrée torsadés, blindés et éloignés de l'antenne de l'émetteur. Faible sécurité, nous avons utilisé les toutes premières piles au lithium pour fournir une alimentation isolée. Amplificateurs opérationnels L113 à micro-alimentation et paquet plat utilisés pour l'amplification du signal. Les sorties ont été multiplexées sur l'entrée de l'émetteur. La partie amusante de cette conception était la méthode de démultiplexage requise pour séparer les signaux eeg 8/16. Amusez-vous - c'est un projet soigné!

J'ai construit un ampli EMG comme thèse de master. Il utilise principalement des pièces standard (pas d'INA coûteux) et possède les caractéristiques de sécurité requises pour l'électronique médicale. Les exigences sont similaires aux amplis EEG, je suppose. Le filtre passe-bas et l'étage de gain peuvent être programmés via des interfaces 2 bits (00,01,10,11), ce qui est cool si vous voulez le connecter à un microcontrôleur.

Avec un ADC, il serait peut-être préférable de faire l'isolement du côté numérique, mais vous pourriez quand même être en mesure d'utiliser certaines idées de l'ampli. Une caractéristique intéressante est le blindage actif au niveau des fils d'entrée différentiels qui permet des longueurs de fil <10 pi (<3 m) entre les électrodes et le préampli, c'est-à-dire pas de petite boîte de préampli à l'extérieur du boîtier principal de l'ampli.

La thèse elle-même n'est pas disponible en ligne, mais vous pouvez trouver le chapitre clé dans une thèse de doctorat qui est en partie basée sur mon travail. N'hésitez pas à vérifier ici (cf. chapitre 8) . Désolé, la documentation est en allemand, mais les schémas électriques sont assez internationaux, je suppose.

De plus, je ne connais pas les InAmps multicanaux.

Connexes: Stratégies de réduction du bruit en électrophysiologie

ModularEEG utilise INA114 .

La carte son EEG utilise un ampli d'instrumentation AD8221 . Oui, vous pouvez régler le gain avec un potentiomètre numérique, mais pourquoi voudriez-vous le faire?

texte alternatif http://www.analog.com/static/imported-files/images/verified_circuits/CN0114_00_0415.gif

En outre, une recherche: http://www.google.com/search?q=site%3Ati.com+PHYSIOLOGICAL+AMPLIFIERS%3A+EEG