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03/07/2015 #1


Consulta Amplificador Diferencial para emisor Bluetooth (EMG)
Hola gente como va! les paso un esquemático del circuito que estoy diseñando y que me esta generando varios dolores de cabeza.

Les cuento mas o menos que hice para que me aconsejen sobre alguna modificación o alguna sugerencia que tengan.

El circuito es un amplificador diferencial de ganancia variable (debe tener una máximo de x2000/2500 aprox) para ser usado en la medición de impulsos eléctricos musculares (EMG) en animales pequeños. Es un complemento para un microcontrolador (Arduino Pro Mini) que hace de placa de adquisición y conversor A/D para luego ser enviado mediante un modulo Bluetooth (HC - 05) a la PC. (La etapa de conversión y transmisión ya la tengo funcionando de maravilla)

Dadas las necesidades de espacio (el equipo completo estaría montado sobre el lomo de una rata), tiene que tener el menor tamaño posible, para que se den una idea las placas complementarias tienen un tamaño de 18 x 33 mm, por lo que lo ideal es que el tamaño de la plaqueta este lo mas cercana posible a eso. (Obviamente se haría todo con montaje superficial)

En lineas generales tuve muchos problemas para elegir los amplificadores a utilizar, ya que el sistema va a estar alimentado por dos baterías LiPO de 3.3V, por lo que encontrar integrados que puedan tener esa alimentación, y sobre todo que se consigan, me resulto difícil, les pido POR FAVOR que me aconsejen sobre que amplificadores usar.

Entrando en detalle sobre el circuito, en primer lugar tengo un acoplamiento de impedancias para no cargar el elemento biológico, aquí necesito amplificadores con entrada FET (Zin aprox 10^12) ¿ES REALMENTE NECESARIO ESTE ACOPLAMIENTO?

De ahi pasamos al amplificador de instrumentación AD620 (con una amplificación de x5) con sus circuitos complementarios de corrección de offset y circuito de pierna derecha (DRL), ademas de una pre-amplificación de (x48). Sobre estas etapas no hay dudas.

Pasamos a un filtro pasa banda de 2do orden Butterworth de topologia Sallen Key sin ganancia, compuesto por un basa alto y un pasa bajo de frecuencias de corte 20Hz y 500Hz aprox. (Para aprovechar espacio estaba pensando sacar la amplificación final de la próxima etapa y traerla a los filtros distribuyendo un poco en cada uno, que problemas/ventajas me traería esto?)

Le sigue otra etapa de amplificación variable y un sumador de continua (ya que el microprocesador a utilizar solo reconoce tensiones positivas, por lo que la tensión de salida debe ser montada sobre Vcc/2). Aqui se me genero un inconveniente ya que en un principio utilice la configuración no inversora del sumador, lo que me producía una ganancia de 2 y se amplificaba la continua generada saturando la salida. Por lo que tuve que cambiar a un inversor y sumarla la tensión de -Vdd/2. (no interesa la alteración de fases). Ademas el ultimo integrado esta alimentado solo con Vcc para no generar tensiones negativas que puedan dañar el micro. Utilice un integrado Rail-to-Rail para aprovechar al máximo el poco rango de excursión de salida que dispongo (0 - 3.3V).

En fin. Necesito consejos sobre como distribuir las ganancias entre todos los amplificadores. Estaba considerando traer la mayor parte de la ganancia al AD620 (x500) y distribuir el resto de ganancia nece

saria entre los dos filtros(x2 y x2), sacando asi dos etapas de amplificacion y ganando lugar. Otra duda que se me genera, puedo utilizar amplificadores de un mismo integrado (cuadruple) para diferentes etapas del circuito? Por ejemplo dos amplis para los filtros y dos para las etapas amplificadoras? Que desventajas me trae aparejadas?

Desde ya muchas gracias por tomarse el trabajo de leer, espero puedan darme una mano, saludos!
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