Étape 3: La conception de l’acquisition de données analogique et la carte d’alimentation
Étant donné que j’ai eu le Conseil de dev ZYBO, j’ai eu deux options pour l’acquisition de données :
- Je pourrais ont utilisé la XADC bord avec un signal analogique externe Conseil de conditionnement. Les avantages : avec l’amplificateur d’instrumentation et des amplificateurs opérationnels, je pourrais avez intégré des filtres analogiques dans le circuit de filtrer le bruit avant amplification. L’inconvénient est la résolution de l’ADC: 12bits, qui est un minimum dans les mesures biopotential.
- Je pourrais avez utilisé une puce Analog Frontend externe qui est conçue pour des mesures biopotential. C’est le chemin que j’ai pris. J’ai choisi le ADS1299 Analog Frontend IC de Texas Instruments, qui a la protection des circuits, 8 programmable gain des amplificateurs (x1-x 24), delta-sigma 8 modulé ADC-s avec une résolution de 24 bits données et la fréquence d’échantillonnage de 250SPS à 16kSPS.
La conception de la carte est la configuration minimale fondée sur la recommandation de la feuille de données.
Puisque la carte ZYBO est fournie avec 5V DC, les besoins d’annonces + 2, 5V, - 2, 5V et 3.3V, mais la tension de sortie de mon batterys était 4.2V à pleine charge, circuit de convertisseur de puissance était nécessaire pour la fourniture. L’efficacité de l’alimentation est un facteur clé dans les circuits alimentés par batterie, donc l’utilisation de convertisseurs DCDC était inévitable.
La première étape dans une conception d’alimentation de puissance était la protection de polarité. Cela pourrait se faire dans une diode de série, ce qui laisserait courant uniquement si la polarité est droite, mais la diode a une petite quantité de tension baisse. Une autre possibilité serait d’une diode antiparallèle et combinaison de fusible, mais cela nécessite 2 composants. Encore une autre possibilité utilise un transistor comme interrupteur basse ou haute pression. J’ai choisi que la MOS-FET haute pression interrupteur avec faible issu de transistor de résistance. Le commutateur de haute pression a été utilisé parce que quand, désactivé, il n’y a pas de tension dans le circuit.
La tension de la batterie est augmentée à 5V avec un convertisseur Boost DCDC. Cet approvisionnement a été utilisé au pouvoir du Conseil de la Soc et générer l’analogique positive suply. L’alimentation analogique a été générée avec une alimentation linéaire LDO. L’alimentation négative a été créée avec un convertisseur Buck-Boost inversé. Les deux convertisseurs DCDC ont conçu le pilote MC33083 ICs datasheets recommandation.
Pendant l’utilisation de commutation alimentations un doit être prudente du bruit généré, en particulier dans un circuit de signal d’achat. J’ai fait en sorte que le bruit était à un niveau acceptable en concevant des convertisseurs pour travailler à 50kHz commutation de fréquence, tandis que la fréquence d’échantillonnage de mon ADC sera inférieure ou égale à 2kHz. Même si nous pouvons être certains que le circuit fonctionnera correctement en fonction des critères de Nyquist, j’ai mesuré l’AC ratio DC, et c’est moins de 0,02 %.
Le 3.3V approvisionnement a été utilisé à partir de la supplys PMOD ZYBOs.
Avec ces considérations à l’esprit la carte DAQ a été conçu en CAO EAGLE,
