TI中文支持网Part Number:ADS1294Other Parts Discussed in Thread: ADS1299,
老师你好！请问使用ADS1294芯片，为了提高系统的共模抑制比，经量保证差分输入端的电路及阻抗平衡，ECG_CH1、ECG_CH2、 ECG_CH3输入通道采用电路对称且保证阻容公差的情况下实测实现100dB@50Hz的CMRR并不难。但ECG_CH4由于负输入端使用了芯片内部的威尔逊端子WCT(胸导V1的测量负端一般会使用威尔逊端子)，WCT放大器含一定输出阻抗，输出阻抗是否稳定精输入结构电路平衡造成破坏，输入端口在使用内部WCT端子的情况下，如何保证输入电路的CMRR使其达到90dB~100dB@50Hz? 我们的设计电路如下：
Kailyn Chen：
您好，我刚看了下内部架构，确实只有IN4_N 接到了WCT上，但是从寄存器的配置来看，每个输入端又都是可以配置是否连接到WCT上的。
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Kailyn Chen：
内部架构还是看Figure 35吧，您应该和我一样，看的是9.2 Functional Block Diagram的框图。
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user4523271：
我们现在比较困惑的是，按照Figure 35实例进行仿真是否准确。我们在测试ADS1299的BIAS功能时，遇见规格书中给出的参考图内部电阻不准确的情况（见ADS1299规格书Figure 38），显示为220kΩ电阻，实际测试为240kΩ（只测试了一路，其它路输出到BIAS放大器负端的电阻未测试）。针对该问题，我们也咨询了做半导体设计的同事，他说在半导体设计时，因为工艺问题无法精确的保证内部电阻是否精确。 因此，Figure 35图中的30k电阻和80pF电容，它们的误差是多大？温度系数如何？ 这一误差对CMRR的影响是较大的。如果您能给我们一个误差范围，那么我们就可以使用仿真确定CMRR。 另外我们还希望知道Figure 35中3个WCTb运放的输出阻抗大小。 以上谢谢！
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Kailyn Chen：
您好，抱歉您需要的这些参数我这边都没有找到相关。
但是内部阻值应该是220Kohm，并且集成在内部的都是精度比较高的阻值，达不到250Kohm，误差不会这么大。
我不知您是怎么测试的CMRR，但是我们知道，就像您说的输入端的阻抗匹配和平衡是提高CMRR的重要条件。‘
如果使用 1% 的精密外部组件、并且 RC 滤波器的带宽约为 6kHz 、 然后、系统在 60Hz 时只有 74dB 的 CMR。 而在实际应用中， ECG 的前端不会 仅包含一阶 RC 滤波器；它包括电极、电缆和二阶或三阶 RC 滤波器。 考虑到所有这些组件、不匹配很容易累积、从而导致高达 20% 或 更多的信号。 这种程度的不匹配会使系统的 CMR 在 60Hz 时降至小于 60dB。
这里有一篇如何提高CMRR的应用手册，希望对您有所帮助：
https://www.ti.com.cn/cn/lit/an/sbaa188/sbaa188.pdf?
有任何问题，再讨论。
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user4523271：
关于您推荐的文章我们在设计ADS1299外围电路的时候已经进行了学习。为了提高差分电路对称性，我们使用的是0.1%精度外部器件。
因为WCT端子的特殊性，它是一个潜在破坏CMRR参数的重要风险（也就是WCT运行输出接入的30k电阻、80pF电容、和运行本身输出阻抗）。
若有可能，能否将该问题再询问下TI的芯片工程师呢？
十分感谢！
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Kailyn Chen：
好的，我这边再去确认下这个问题。
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user4523271：
@Kailyn Chen 您好！麻烦问下该问题是否有回复了？谢谢！
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Kailyn Chen：
您好，抱歉回复晚了，我这边已经咨询了资深工程师，关于内部电阻电容的精度和输出阻抗，需要再去确认一下。
给您带来不便非常抱歉。
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Kailyn Chen：
您好，美国工程师已回复：想知道您是如何测试的240ohm阻值？另外，就是希望您提供下您的寄存器配置， 因为随着一些开关的配置不同，阻抗测量也会改变。
What were the conditions in which the 240 Ohms was measured?
Could the customer share their register settings? As some internal switches are closed, it will change the impedance measured.
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user4523271：
关于美国工程师回复的问题，我觉得沟通上存在一点问题。
首先，我们关心的是ADS1294R在使用WCT功能的情况下，如何保证CMRR指标。我们设计的原理图在上面已经贴出来了，WCT输出是由运放和外部的30kΩ电阻和80pF电容组成的，输出阻抗、电阻、电容这三个器件的值、精度、温漂会导致CMRR与设计值存在误差。
所以，我在之前向您提出Figure 35图（ADS1294规格书）中的30k电阻和80pF电容，它们的误差是多大？温度系数如何？WCT运放的输出阻抗大小，这三个问题是我们主要关心的。了解这三个参数后，我们才能更好的通过仿真来评估CMRR能达到值。
另外，关于美国工程师回复的“如何测试的240ohm阻值”，这个问题存在两点误会：
1.这个240Ω电阻，是指ADS1299规格书中Figure 38，功能框图中的220kΩ电阻；
2.我们通过测试，发现该电阻实际为240kΩ。
我们提这个事情的原因是想通过测量ADS1299发现的这点问题，来佐证规格书中给出的内部电路中，电阻电容值不一定准确。 因此我们在设计ADS1294外围电路的时候，这种器件内部电路阻容器件带来误差，是我们无法控制的，会造成CMRR设计不如预期。
最后关于我们如何测得ADS1299 内部电阻是240kΩ，而且规格书中写的220kΩ的，因为测试时间是在去年了，我在这简单像您说明下：
上图是我们测试ADS1299 BIAS功能的一个示意图：
1.只开启 BIAS1P，将图中220kΩ电阻接入BIAS放大器负向输入端；
2.开启BIAS外部参考“BIASREF_INT=0”，输入DC 100mV；
3.外部电阻Rext为2200kΩ时，BIAS放大器理论输出值为（2200/220+1）*100mV=1100mV，但是我们实测为1005mV；
4.改变Rext得值为220kΩ，BIAS放大器理论输出值为（220/220 +1）*100mV=200mV，但是我们实测为191mV；
5.按照上述方法，我们改变Rext为1100kΩ，实测值为553mV；
因此，我们通过倒推，发现内部220kΩ不准确，实际值为243kΩ；
为了近一步验证我们的想法，我们将BIAS1P和BIAS1N打开，这样BIAS放大器负端接入的电阻为之前的一半。
我们改变Rext为2200kΩ，实测值为1910mV，将243kΩ电阻的一半（121.5k）带入计算，即（2200/121.5 +1）*100=1910mV，与实际结果相符。 按该方法我们还测量了Rext为910kΩ时，同样满足。
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Kailyn Chen：
好的，我再去和美国工程师确认一下。 如收到回复，会立即通知您。
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user4523271：
麻烦问下是否有答复了呢。
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Kailyn Chen：
不好意思，这个问题我后来提交的比较晚， 关于这个问题，美国工程师还需要再去实验确认一下。
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Kailyn Chen：
您好，美国工程师需要确认，按照您测试的流程，是做的物理性实验还是模拟测试的结果是240Kohm？
应该不是模拟的结果，是物理性测试的吧？
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user4523271：
您好，我们做的物理性试验，试验的数据我在前面已经写写出来了。
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Kailyn Chen：
好的，收到，我这边去跟进。
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Kailyn Chen：
您好，收到美国工程师的回复：
Is there a reason why the customer is using 100mV to test the external reference?
为什么要使用100mV去测试外部参考？
If the customer wanted to measure biasing characteristics, I recommend they observe the behavior of the waveform using internal registers for RLD_MEAS instead of external circuitry because there will be fewer factors affecting the output, like input impedance for the external reference.
如果要测试偏置特性，我建议使用RLD_MEAS 内部寄存器而不是外部电路，因为内部电路影响输出的因素较小欧，像外部参考的输入阻抗。
In the next day or two I'll do some testing and see what I get on my side using the included procedure.
后面一两天我将会做一些测试，验证下我这边的结果。
Does the customer already have this device on a board? If you could have them send over their layout, there could be something there that's affecting CMRR.
是否已经将此ADC焊接到板子上? 可以发一下您的layout，看下是不是layout影响CMRR。
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user4523271：
您好，收到回复。
我回溯下我们当时的测试过程：在测试1299 Bias输出功能时，我们发现其bias放大器输出信号比例和预期设计不符，因此我们通过外加100mV的外部参考来验证到底是是电路中哪个地方出现了问题（测试方法在上面依据提到了）。 至于为什么使用外部100mV参考，基于以下原因：
首先，如果使用ADS1299的内部参考，即（AVDD+AVSS）/2，我们的模拟供电是±2.5V，因此使用内部参考，BIAS放大器输出的信号接近于0，不利于观察。 因此，100mV外部参考电压是一个方便观察bias放大器输出结果，且在一定放大倍率内不引起运放输出饱和的选择。
需要再次强调的是，我们通过该方法测得ADS1299 内部220k实际值为243k。 通过该现象，我们对规格书内部阻容器件的值存在疑虑，它们是否精确？如果它们不精确，在使用ADS1294 WCT功能时，会造成差分通道输入不平衡，从而引起CMRR达不到设计预期。
因此我们只关心，ADS1294 WCT运放输出电阻30k，和80pF的旁路电容是否准确，它们的误差多大？
关于我们用于测试1299 BIAS功能的电路图和PCB布局，我在下面贴出。
所有器件均在PCB top层。
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Kailyn Chen：
好的，我这边再去跟进一下。
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user4523271：
谢谢，有消息了麻烦告知一声。
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Kailyn Chen：
好的，我这边有最新的消息，会通知给您。
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Kailyn Chen：
您好，抱歉回复晚了，内部电阻的精度为+/- 30%.
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user4523271：
好的，谢谢您！ 那这个误差引入到电路造成输入端不平衡，从而造成CMRR降低，我们就只能根据每台设备进行单独矫正了。
不过我们有了一个确切的结论，在后续调试过程中也有底了。
