Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik EKG Schaltung Neuling


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von (unknown) (Gast)


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Hallo zusammen,
ich habe mich gerade erst in diesem Forum angemeldet.

Meine Aufgabe war es, eine EKG-Verstärkerschaltung zu machen.

Im angehängten Foto ist meine Schaltung, die ich mit LTspice simuliert 
habe.

Jetzt würde ich gerne von euch wissen ob die Schaltung (meine aller 
erste Schaltung überhaupt) soweit in Ordnung ist.

Ich hätte sehr gerne Verbesserungsvorschläge von euch, ob, und wenn ja, 
wie ich die Schaltung noch verbessern könnte.

Zur Schaltung:

Eingangssignal habe ich mit PWL_Funktion konstruiert.
(Würde gerne noch ein Störsignal mit einbauen, wie 50Hz Netzbrummen und 
300mV Gleichtaktstörung, weis aber nicht wie ich das anstellen soll)

Instrumentenverstärker habe ich AD620 genommen, hoher 
Eingangswiderstand, dass das Signal nicht verfälscht wird und auch gute 
Gleichtaktunterdrückung)

Danach ein Hochpass mit Grenzfrequenz 0.5 Hz mit einer 
nichtinvertierenden Verstärkung durch den OPV TL074.

Dann folgt ein Doppel-T-Kerbfilter mit Potentiometer (Widerstände R8, 
R9) um die Kerbtiefe zu variieren.

Zum Schluss muss ich das Ausgangssignal über der x_Achse haben, also in 
einem Bereich über 0,3 Volt und unter 9 Volt.
Wie kann ich das realisieren? (Offset am AD620 ??? )

Wer Zeit und Lust hat kann sich ja mal die Schaltung anschauen.
Ich würde mich sehr über Kritik und Verbesserungsvorschläge freuen.

Schon mal vielen Dank für die folgenden konstruktiven Beiträge und viele 
Grüße
Giuseppe

: Verschoben durch Moderator
von Klaus R. (klara)


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Giuseppe M. schrieb:
> Zum Schluss muss ich das Ausgangssignal über der x_Achse haben, also in
> einem Bereich über 0,3 Volt und unter 9 Volt.
> Wie kann ich das realisieren? (Offset am AD620 ??? )

Nein, Du blocks ja mit C1 die Gleichstromanteile. Ich würde das ganze 
zum Schluß mit einem weiteren TL074 erledigen. Das Gehäuse hat ja 4 OPV. 
Der TL074 ist allerdings ein zwar gutes aber altes Arbeitspferd. Der 
Offset und die Drift wäre heutzutage für eine EKG Schaltung in der 
Realität nicht angemessen. Aber es wird ja nur simuliert. Wenn die 
Phasenlage egal ist, dann mimm einfach einen invertierenden Addierer. 
Das Kerbfilter würde ich in Ruhe lassen.
mfg Klaus

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Danke schonmal für die schnelle Antwort .
Ich werde es ausprobieren.

Gruß

von Jens G. (jensig)


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>Jetzt würde ich gerne von euch wissen ob die Schaltung (meine aller
>erste Schaltung überhaupt) soweit in Ordnung ist.

Wenn die in real so aufgebaut werden soll, dann mit Sicherheit nicht. 
Denn es fehlen die Abblock-Kondensatoren.

>(Würde gerne noch ein Störsignal mit einbauen, wie 50Hz Netzbrummen und
>300mV Gleichtaktstörung, weis aber nicht wie ich das anstellen soll)

Na über eine 50Hz-Signalquelle über Kondensatoren im pF-Bereich auf 
beide Eingänge. Da aber ein eingang ohnehin auf Masse liegt, wird's mit 
Gleichtaktstörungen ohnehin schwierig - sind wohl dann eher 
Eintaktstörungen ...

Den Rest habe ich mir jetzt nicht genauer angeschaut - keine Zeit ;-) 
...

von MaWin (Gast)


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Giuseppe M. schrieb:
> Jetzt würde ich gerne von euch wissen ob die Schaltung (meine aller
> erste Schaltung überhaupt) soweit in Ordnung ist.

Ähm, medizinisch: Nein, ein mit +3V/-3V versorgter InstrumentenAmp darf 
niemals nicht direkt an die EKG Elektrode angeschlossen sein.

Technisch: Keine gute Auslegung, ein TL074 frisst ca. 3V von plus und 3V 
von minus, kommt also bei +5V/-5V Versorgung nur auf Ausgangsspannungen 
von +2/-2V.

Funktionell: Gleichspannungsanteil interesseirt dich nicht, nur ein 
enger reuqnzbereich, ich nehme an, du hast ihn passend für deine 
Aufgabenstellung berechnet.

von Klaus R. (klara)


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Giuseppe Marcucci schrieb:
> Danke schonmal für die schnelle Antwort .

Du warst zu schnell. Noch ein Nachtrag.

Die Spannungsquellen V1 bis V7 würde ich wegen der Übersichtlichkeit 
außerhalb platzieren und mit Label arbeiten. Es reicht dann +UB3V3, 
-UB3V3, +UB5 und -UB5. Die Spannungspins der OPV werden in der Realität 
mit 100 nF gegen Masse geblockt. Das würde hier in der Simulation aber 
keine Rolle spielen, da die Stromversorgung idealisiert ist. Es kommt 
hier nur auf die Aufgabenstellung an, ob man das Blocken auch sehen 
will.

TI hat immer interessante Artikel. Hier für Dich eine EKG 
Eigangsbeschaltung.
http://www.ti.com/lit/ug/slau516/slau516.pdf
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Wenn die in real so aufgebaut werden soll, dann mit Sicherheit nicht.
> Denn es fehlen die Abblock-Kondensatoren.

Vielen Dank, das mit den Abblock-Kondensatoren wusste ich noch nicht .

Jetzt bin ich schlauer .

Für diejenigen, die auch nicht wissen was Abblock-Kondensatoren sind, 
hier in nützlicher Link.

https://rn-wissen.de/wiki/index.php/Abblockkondensator

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Es kommt hier nur auf die Aufgabenstellung an, ob man das Blocken auch
> sehen will.

Nochmals Danke,

Die komplette Aufgabenstellung ist es ein mobiles uC- gesteuertes EKG zu 
bauen.

Meine Aufgabe ist die EKG- Verstärker-Schaltung.

Hätte ich wohl gleich im ersten Post erwähnen sollen.

von Klaus R. (klara)


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Giuseppe Marcucci schrieb:
> Nochmals Danke,

Schau Dir meinen Nachtrag zur Nachricht um 20:19 Uhr an. Dürfte Dich 
interessieren.
mfg Klaus

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Schau Dir meinen Nachtrag zur Nachricht um 20:19 Uhr an. Dürfte Dich
> interessieren.
> mfg Klaus

OK, vielen Dank.
Ich hatte auch auf diese Nachricht geantwortet.

Das PDF von Zu hab ich schon geladen, das ist echt super.
Schau es mir gerade an.

Noch was, es ist schön das man hier so schnell Hilfe bekommt.
Vielen Dank dafür.

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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MaWin schrieb:
> Funktionell: Gleichspannungsanteil interesseirt dich nicht, nur ein
> enger reuqnzbereich, ich nehme an, du hast ihn passend für deine
> Aufgabenstellung berechnet.

Hab ich , der Kerbfilter soll die 50 Hz sperren.

Beim TL074 sollte ich wohl mit +- 15 arbeiten.

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Der TL074 ist allerdings ein zwar gutes aber altes Arbeitspferd. Der
> Offset und die Drift wäre heutzutage für eine EKG Schaltung in der
> Realität nicht angemessen.

Was könnte ich anstelle des TL074 verwenden?

von Wolle G. (wolleg)


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Was ist denn für Dich der tiefere Sinn, sich ein EKG-Gerät zu bauen.
Ist es ein Bastelprojekt, um sich mal mit derartigen Geräten zu 
beschäftigen, oder soll es  eine Art Hilfsmittel für bestimmte Fälle 
sein?

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Wolle G. schrieb:
> Was ist denn für Dich der tiefere Sinn, sich ein EKG-Gerät zu bauen.
> Ist es ein Bastelprojekt, um sich mal mit derartigen Geräten zu
> beschäftigen, oder soll es  eine Art Hilfsmittel für bestimmte Fälle
> sein?

Das EKG-Gerät ist ein Projekt in meinem Medizintechnik-Studium welches 
am Ende auch benotet wird.

von Rath Geber (Gast)


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Giuseppe Marcucci schrieb:
> Meine Aufgabe ist die EKG- Verstärker-Schaltung.
>
> Hätte ich wohl gleich im ersten Post erwähnen sollen.

Eine Weitere Aufgabe für dich wäre es: zu lernen wie man
einen Screenshot (Kopie vom Bildschirminhalt) macht ohne
das Smartphone zu benutzen. Die Fortgeschrittenen-Stufe
wäre es dann diesen Screenshot so aufzubereiten und
hochzuladen dass er vernünftig in einem Thread wie diesen
dargestellt wird.

Eine echte Herausforderung! Aber man wächst ja mit der Aufgabe.

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Rath Geber schrieb:
> Eine Weitere Aufgabe für dich wäre es: zu lernen wie man
> einen Screenshot (Kopie vom Bildschirminhalt) macht ohne
> das Smartphone zu benutzen. Die Fortgeschrittenen-Stufe
> wäre es dann diesen Screenshot so aufzubereiten und
> hochzuladen dass er vernünftig in einem Thread wie diesen
> dargestellt wird.
>
> Eine echte Herausforderung! Aber man wächst ja mit der Aufgabe.

Vielen Dank, ich werde bei meinem nächsten Beiträgen einen Screenshot 
erstellen.

von Cyblord -. (cyblord)


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Giuseppe M. schrieb:
> Jetzt würde ich gerne von euch wissen ob die Schaltung (meine aller
> erste Schaltung überhaupt) soweit in Ordnung ist.

Deine allererste Schaltung überhaupt ist eine EKG Verstärkerschaltung?

von Jens G. (jensig)


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Rath Geber (Gast) schrieb:

>Eine Weitere Aufgabe für dich wäre es: zu lernen wie man
>einen Screenshot (Kopie vom Bildschirminhalt) macht ohne
>das Smartphone zu benutzen. Die Fortgeschrittenen-Stufe
>wäre es dann diesen Screenshot so aufzubereiten und
>hochzuladen dass er vernünftig in einem Thread wie diesen
<dargestellt wird.

>Eine echte Herausforderung! Aber man wächst ja mit der Aufgabe.

Ja, vor allem, wenn man witz- und hirnlose Ratgeber vor sich hat.

Druck - der ganze Bildschirminhalt in die Zwischenablage
Alt-Druck - das gerade im Fokus stehende Fenster in die Zwischenablage
Oder, wenn man nur einen bestimmten Ausschnitt kopieren will, nimmt man 
das Sniper - ähh - Snipping-Tool.

Funktioniert perfekt unter Windows. Unter Linux üblicherweise zumindest 
die erste Variante.

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Giuseppe Marcucci schrieb:
> Was könnte ich anstelle des TL074 verwenden?

Hallo,
Analog.Com wird sicher auch entsprechenede OPV haben. Die haben vorallem 
die Modelle für LTspice. TI verwendet in einer der EKG-Schaltungen den 
OPA333. Der ist schon recht gut. Ich habe ihn vor über 8 Jahren selber 
für verwendet. Es ging dabei ebenfalls um Temperaturstabilität (wenig 
Drift) und wenig Offset (Zero Offset).

https://www.ti.com/product/OPA333

Dafür habe ich auch eine LIB für LTspice. Ich leg Dir auch mal gleich 
eine Simulation bei in der der OPA333 verwendet wird. Bei Mouser kostet 
der OPA333 ca. 2,20 €.

Hier etwas von Analog.com aus dem Jahr 2003. Da findest Du auch Deinen 
AD620 wieder.
https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/ecg-front-end-design-simplified.html

Man geht eigentlich seit einigen Jahren im professionellen Bereich zu 
integrierteren Lösungen über.
https://www.analog.com/en/design-center/landing-pages/002/apm/ecg-solution-2011.html

Der adas1000 ist so ein Wunderwerk. TI hat allerdings auch so etwas.
https://www.analog.com/en/products/adas1000.html#product-overview

Aber ich denke, das ginge für Deine Aufgabenstellung zu weit.
mfg klaus

von Jürgen W. (Firma: MED-EL GmbH) (wissenwasserj)


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Wenn Du schon eine uC-Steuerung verwendest, dann vergiß bitte den 
manuellen Aufbau und nimm' einen fertigen IC wie den ADS1294R.

Auch wenn Du Dich in das Ding einarbeiten mußt, ist das immer noch 
besser als das Herumfrickeln mit selbstgebastelten Lösungen, zumal das 
Ganze noch eine sehr saubere Vesorgungsspannung am Instr-OA benötigt, 
dazu am besten mehrere Kanäle, Right-leg-Drive usw.

von (unknown) (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Druck - der ganze Bildschirminhalt in die Zwischenablage
> Alt-Druck - das gerade im Fokus stehende Fenster in die Zwischenablage
> Oder, wenn man nur einen bestimmten Ausschnitt kopieren will, nimmt man
> das Sniper - ähh - Snipping-Tool.

Vielen Dank, das hat mir sehr weiter geholfen

von (unknown) (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Dafür habe ich auch eine LIB für LTspice. Ich leg Dir auch mal gleich
> eine Simulation bei in der der OPA333 verwendet wird. Bei Mouser kostet
> der OPA333 ca. 2,20 €.

Vielen dank für die Mühe, ich werde nun erstmal den TL074 durch den 
OPA333 ersetzen

von MaWin (Gast)


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Giuseppe Marcucci schrieb:
> Hab ich , der Kerbfilter soll die 50 Hz sperren.

Das (und 60, 100, 120 Hz) kann man auch schön durch die Sample-Rate des 
A/D-Wandlers erledigen, spart Analogschaltungen.

> Beim TL074 sollte ich wohl mit +- 15 arbeiten.

Ich denke, man sollte einen moderneren OpAmp nutzen als den 50 Jahre 
alten TL074, einen der mit 5V auskommt und trotzdem 5V verarbeiten kann, 
wie TS507. Man muss ja wohl für Medizin nicht das allerbilligste nehmen 
was es gibt.

von (unknown) (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Man geht eigentlich seit einigen Jahren im professionellen Bereich zu
> integrierteren Lösungen über.
> 
https://www.analog.com/en/design-center/landing-pages/002/apm/ecg-solution-2011.html
>
> Der adas1000 ist so ein Wunderwerk. TI hat allerdings auch so etwas.
> https://www.analog.com/en/products/adas1000.html#product-overview
>
> Aber ich denke, das ginge für Deine Aufgabenstellung zu weit.
> mfg klaus

Ich denke, zu einfach darf ich es mir nicht machen.
Ich habe nun die Schaltung soweit fertig.

Habe den von ihnen vorgeschlagenen OPA330 mit eingebaut.
Danke dafür.

Habe auch Labels verwendet, jetzt sieht die Schaltung übersichtlicher 
aus.

Um das Signal aus über die x_Achse zu bekommen habe ich einen 
Nicht-Invertierenden Adierrer verwendet.

Das mit der 50 Hz Störfrequenz habe ich nicht hinbekommen.
Ich hatte eine Spannungsquelle , Sinus (300m 5m 50) hinzugefügt, aber 
dann benötigt die Simulation 4-5 Wochen.

Meinen aktuellen Stand habe ich als Screenshots beigefügt.

Danke an alle für die Hilfe.

von Michael B. (laberkopp)


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Giuseppe M. schrieb:
> EKG-Verstaerker_Schaltplan.PNG

Bumm, 10V am OPA330

von (unknown) (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Bumm, 10V am OPA330

ups, ist ja unipolar...Danke für den Hinweis...

von Klaus R. (klara)


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Hallo Giuseppe,
den Einsatz von Abblock-Kondensatoren an den Spannungs-Pins der OPV 
hatte ich anders gemeint. Ein Beispiel findest Du im Datenblatt des 
OPA330 auf Seite 22.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa330.pdf

Es sind die beiden Bypass-Kondensatoren am Pin V- und V+. Gut, dies ist 
ein Layout Example und hat mit der Simulation nicht direkt zu tun. Aber 
Du wirst doch auch eine Platine anfertigen? Dann schau Dir das Beispiel 
gut an. Das findest Du so in fast jedem TI Datenblatt. Man sollte die 
Hinweise immer gut befolgen.

In dem Schema der Simulation führe ich selber gerne auch diese 
Abblock-Kondensatoren auf, auch wenn die Leiterbahnen in der Regel ideal 
sind. In Deinem Fall sehen so Deine Lehrkräfte, "aha, der hat sich 
Gedanken gemacht". Aus dem Schema leitet man dann in der Regel die 
Schaltung für das Layoutprogramm ab. Was man im Schema sieht, vergißt 
man nicht im Schaltplan.

Giuseppe M. schrieb:
> Das mit der 50 Hz Störfrequenz habe ich nicht hinbekommen.
> Ich hatte eine Spannungsquelle , Sinus (300m 5m 50) hinzugefügt, aber
> dann benötigt die Simulation 4-5 Wochen.

Es kommt aber nicht zu einer Fehlermeldung, "Time step too small"?

In LTspice gibt es einige Optionen mit denen man die Convergence 
verbessern kann. Hier ein wertvoller Tipp von Helmut S., dem LTspice 
Pabst.

Beitrag "Re: PSpice Option in LTSpice!"

Schau mal ob eine Kombination hilft.
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von Wolle G. (wolleg)


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Jürgen W. schrieb:
> Wenn Du schon eine uC-Steuerung verwendest, dann vergiß bitte den
> manuellen Aufbau und nimm' einen fertigen IC wie den ADS1294R.

So ähnlich hatte ich auch schon gedacht und deshalb noch einmal nach dem 
tieferen Sinn des Projektes gefragt.
Er schrieb: "Das EKG-Gerät ist ein Projekt in meinem 
Medizintechnik-Studium welches am Ende auch benotet wird."
"Meine Aufgabe war es, eine EKG-Verstärkerschaltung zu machen."

Er soll sich für sein Medizintechnik-Studium Gedanken machen, wie eine 
EKG-Verstärkerschaltung aussehen könnte.

@Giuseppe M.
Vielleicht hilft auch das hier (S.17 u.ff): EKG usw 
Informationformedicalapplications von TI.pdf

: Bearbeitet durch User
von Philipp Meißner (Gast)


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Hallo,

das klingt sehr nach einem Projekt was ich vor einigen Jahren als 
Studienarbeit gemacht habe.

Auf meiner Seite ist da ein bisschen was dazu beschrieben. Vielleicht 
hilft es dir ja. Da ist auch das PDF der Studienarbeit runterzuladen und 
in dem findest du auch beschrieben wie man die Störquellen in LT-Spice 
aufschaltet:

http://digital-nw.de/EKG.htm

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Philipp Meißner schrieb:
> das klingt sehr nach einem Projekt was ich vor einigen Jahren als
> Studienarbeit gemacht habe.

Hallo, auf der Seite war ich schon .
Ich habe die schon rauf und runter gelesen.

Ich habe auch die SINE Spannungsquelle mit eingebaut für das 
Netztbrummen, aber dann dauert die Simulation zu lange, bzw endet nie .

von (unknown) (Gast)


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Philipp Meißner schrieb:
> Auf meiner Seite ist da ein bisschen was dazu beschrieben. Vielleicht
> hilft es dir ja. Da ist auch das PDF der Studienarbeit runterzuladen und
> in dem findest du auch beschrieben wie man die Störquellen in LT-Spice
> aufschaltet:

Jetzt hab ich es hinbekommen das Störsignal miteinzubauen.

Simulation läuft auch schnell durch, nur das mein Ausgangssignal nun 
irgendwie komisch aussieht.

Woran kann das jetzt schon wieder liegen?

von HildeK (Gast)


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Giuseppe M. schrieb:
> Simulation läuft auch schnell durch, nur das mein Ausgangssignal nun
> irgendwie komisch aussieht.
>
> Woran kann das jetzt schon wieder liegen?

Da ist halt noch eine Menge von dem Störsignal drin.
Dein Kerbfilter ist entweder nicht korrekt abgestimmt oder es hat 
einfach zu wenig Dämpfung.

von Philipp Meißner (Gast)


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Sehe ich auch so. Man erkennt noch deutlich die 50 Hz. Also muss der 
Kerbfilter besser sein. Wobei auf meiner Seite ja auch ausgeführt ist, 
dass er in der Realität bewusst "schlechter" ergo breiter gemacht werden 
muss weil die Netzfrequenz eben nicht immer 50.000 Hz ist.

Miss einfach vor und nach jeder Filterstufe und schaue ob passiert was 
du willst. Auch solltest du Prüfen das nicht einer deiner OPs in die 
Begrenzung läuft. Dann schneidet es die Kappen des Sinus ab und du 
kriegst Oberwellen (genau der Effekt erzeugt das verzerren bei einer 
E-Gitarre).

Und du kannst auch mal versuchen das ganze nicht nur im Zeit sondern im 
Frequenzbreich zu simulieren. Da siehst du deutlich wo die Filter 
arbeiten.

Zur Störaufschaltung: Die Störsignale (DC und AC) kannst du einfach als 
einzelne Quellen in Reihe zu deinem EKG-Signal schalten. Nach der 
Maschenregel addieren sich in Reihe geschaltete Spannungsquellen 
einfach.

von HildeK (Gast)


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HildeK schrieb:
> Dein Kerbfilter ist entweder nicht korrekt abgestimmt oder es hat
> einfach zu wenig Dämpfung.

Ich vermute mal, die Dämpfung des Kerbfilters ist nicht ausreichend.
Du hast etwa 8mVpp Nutzsignal am Eingang und etwa 60mVpp am Ausgang, 
also knapp 8fache Verstärkung.
Das Störsignal hat 600mVpp am Eingang und rund 15mVpp noch am Ausgang 
und es wurde auch rund 8fach verstärkt; äquivalent zu 8*600mV=4600mV.
20*log(15/4600) sind ca. 50dB Dämpfung. Viel mehr kannst du nicht 
erwarten, im realen Aufbau dürfte das weniger sein. Dein Kerbfilter 
dämpft also ganz ordentlich!
Was bleibt ist eine zweites, gleiches Kerbfilter in der Kette.

von Zombie (Gast)


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Müsste das Störsignal nicht realistischer als Gleichtaktsignal 
ausgeführt werden?

von Jim M. (turboj)


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Giuseppe M. schrieb:
> Simulation läuft auch schnell durch, nur das mein Ausgangssignal nun
> irgendwie komisch aussieht.
>
> Woran kann das jetzt schon wieder liegen?

Sieht korrekt aus, wenn die EKG Elektroden schlecht kleben.

In der Simulation fehlt der Hautleitwert. Hat bei guten Elektroden 
einige kOhm und bei komplett trockener Haut geht das rauf bis so ca. 2M 
Ohm.

Die schließen Dir die Einstreuungen vom Netz "kurz". Bei gut klebendem 
EKG sieht man nix vom Netzbrummen.

Übrigens ist das einer der Vorteile wenn man TI ADS129x Chips benutzt: 
Man kann erkennen ob die Elektroden vernünftig auf der Haut kleben.

BTW: Muss das auch DeFi Impulse aushalten? Die entsprechende 
Schutzschaltung ist bei den hohen Spannungen nämlich nicht ohne...

von Klaus R. (klara)


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Giuseppe M. schrieb:
> Woran kann das jetzt schon wieder liegen?

Das Notchfilter kann verbessert werden. Die Mitkopplung des Filters mit 
34K und 94n ist über 1k//9k gegen quasi Masse abgeschlossen. Besser 
wären 0 Ohm.

Ohne das Filter ggf. noch zu optimieren haben wir eine deutliche 
Verbesserung mit einem weiteren OPV erzielt. Zuvor hatten wir eine 
Schluter von 400 mVss und jetzt ca. 48 mVss.

Über die AC-Simulation kann man bei Bedarf auch die Kerbe passend 
spreitzen. Dazu ist der 1k Widerstand zu ändern.
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Philipp Meißner schrieb:
> Sehe ich auch so. Man erkennt noch deutlich die 50 Hz. Also muss der
> Kerbfilter besser sein. Wobei auf meiner Seite ja auch ausgeführt ist,
> dass er in der Realität bewusst "schlechter" ergo breiter gemacht werden
> muss weil die Netzfrequenz eben nicht immer 50.000 Hz ist.

Habe den Kerbfilter abgeglichen, und ihre Werte benutzt .
Jetzt sieht das Signal schon fast so aus wie es sein soll.

Noch eine Frage , zu was ist der C6 Kondensator eingebaut in ihrer 
Schaltung?

Gruß

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Das Notchfilter kann verbessert werden. Die Mitkopplung des Filters mit
> 34K und 94n ist über 1k//9k gegen quasi Masse abgeschlossen. Besser
> wären 0 Ohm.
>
> Ohne das Filter ggf. noch zu optimieren haben wir eine deutliche
> Verbesserung mit einem weiteren OPV erzielt. Zuvor hatten wir eine
> Schluter von 400 mVss und jetzt ca. 48 mVss.

Wahnsinn, das werde ich gleich morgen früh ausprobieren, da ich den 
Kerbfilter angepasst habe und dadurch schon fast ein Super Signal habe 
müsste es mit einem weiteren OPV, wie von ihnen beschrieben, klappen, 
das Signal perfekt hinzubekommen.

Vielen herzlichen Dank für die ausführliche Bebilderung.

Gruß

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Jim M. schrieb:
> BTW: Muss das auch DeFi Impulse aushalten? Die entsprechende
> Schutzschaltung ist bei den hohen Spannungen nämlich nicht ohne...

Das würde den Umfang der Projektarbeit sprengen, aber da ich die 
Schaltung erst kommenden Mittwoch abgeben bzw vorzeigen muss, habe ich 
noch ein bisschen Zeit um mir wenigstens anzusehen was das für ein 
Aufwand wäre.

Auch ihnen vielen Dank.

von Giuseppe Marcucci (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> mfg Klaus

Noch eine Frage, darf der OPA330 mit 10 Volt betrieben werden ?
In einem vorherigen Post schrieb jemand "Bin, 10 Volt am OPV330" .

Im Datenblatt steht bis 5.5 Volt.

Und darf der bipolar betrieben werden?

Gruß

von Klaus R. (klara)


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Giuseppe Marcucci schrieb:
> müsste es mit einem weiteren OPV, wie von ihnen beschrieben, klappen,
> das Signal perfekt hinzubekommen.

Ich bin auf diese Seite gestoßen.
https://www.changpuak.ch/electronics/Active_Notch_Filter.php

Deine Werte des Filters stimmen mit dem Kalkulator praktisch überein. 
Über K kann man Q die Güte einstellen. Die Werte für R4 und R5 würde ich 
nicht so hochohmig wählen. Hier ist nur das Verhältnis für K 
entscheidend. Ein Zehntel der Werte ist da immer noch zu hoch. 
Vermutlich liegt es am LM358, mit dem man weiter unten Varianten 
simuliert hat. Der braucht vermutlich die höheren Werte.
mfg klaus

von HildeK (Gast)


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Giuseppe Marcucci schrieb:
> Noch eine Frage, darf der OPA330 mit 10 Volt betrieben werden ?
> In einem vorherigen Post schrieb jemand "Bin, 10 Volt am OPV330" .
>
> Im Datenblatt steht bis 5.5 Volt.

> Und darf der bipolar betrieben werden?

Das Datenblatt hat immer Recht! Dort steht: VS= 1.8 V to 5.5 V

Nein, er darf nicht an 10V bzw. ±5V betrieben werden. Nur an ±0.9V ... 
±2.25V.
Selbstverständlich darf er bipolar betrieben werden, aber eben so, dass 
die Spannung zwischen V+ und V- die 5.5V nicht überschreiten.
Generell: (fast) jeder OPA darf unipolar oder bipolar versorgt werden. 
Er hat ja keinen GND-Anschluss und weiß deshalb gar nicht, wie er 
betrieben wird.
Die sonstige Beschaltung muss sich daran anpassen, meist ist es 
einfacher, bipolar zu versorgen - mit Ausnahme des Netzteils.

von Klaus R. (klara)


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HildeK schrieb:
> Das Datenblatt hat immer Recht! Dort steht: VS= 1.8 V to 5.5 V
>
> Nein, er darf nicht an 10V bzw. ±5V betrieben werden. Nur an ±0.9V ...
> ±2.25V.

Ups! Ja man sollte das Datenblatt immer genau lesen, auch wenn man dies 
mal fast auswendig kannte.
mfg Klaus

von HildeK (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Ups!

Nicht schlimm, solange es der OPA einem nicht live vorführt ... :-)
Das ist der Nachteil, wenn man glaubt, man weiß es auswendig. Ich musste 
nachschauen.

von Philipp M. (spannungsabfall)


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>Noch eine Frage , zu was ist der C6 Kondensator eingebaut in ihrer
>Schaltung?

Oh, lange ist es her. Es ist wohl nochmal eine Art Tiefpass am Ausgang. 
Bin mir aber gerade nicht sicher ob das ein essentieller Teil der 
Schaltung ist oder nur ein Hack damit die Simulation schneller läuft.

Ich habe mal das Bild des letztendlichen Schaltplans angehängt der dann 
auch zur Platine wurde. Da gibt es C6 nicht sondern das was in meiner 
Simulation R9 ist geht direkt auf meinen virtuellen GND. Also ein 
halbwegs stabiles Potential zwischen VCC und GND das ich mit einem OP 
erzeuge damit ich mit einer einfachen 3,3V Versorgung quasi eine 
symmetrische Spannungsversorgung für die Filterschaltungen habe.

von ths (Gast)


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Und jetzt denken wir mal in Ruhe darüber nach was alles passieren kann, 
wenn zwischen den Elektroden und der Elektronik keine hochohmigen (ab 
100 kOhm) Schutzwiderstände eingebaut sind. Im ungünstigsten Fall raucht 
in der Elektronik warum auch immer einiges ab und die Betriebsspannung 
liegt dann an den Elektroden. Oder die Netzspannung...

Ich durfte mal eine Geburtshilfezange ausrüsten, das ist dort noch 
effektiver, man kann gleich drei Personen auf einen Schlag grillen.

von Thomas W. (goaty)


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Gestern einen instrumentenverstärker mit opa404 aufgebaut, funktioniert 
gut (1000*),
Nur der Input Offset von 250uV macht sich bemerkbar, kann aber 
kompensiert werden bzw stört nicht.

Ansonsten gibt's ja noch den ad8232.

Falls jemand opa404 braucht ...

: Bearbeitet durch User
von max123 (Gast)


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Ich schlage folgende Schritte vor:

1. Aufbau
EKG mit 3 Elektroden aufbauen. Dabei geht die
Spannung an den beiden Händen direkt in den
Differenzverstärker.

(Mit einem Arbritärgenerator zu arbeiten, der ein EKG Signal
ausgibt. Vorschlag den ArduinoDue als Signalgenerator.)

2. Die 3.Elektrode am Fuß anschließen. Dabei wird
der Körper auf ein Potential gelegt das vom Eingangsverstärker
verarbeitet werden kann.


3.Aktive Schirmung verstehen. Zuleitungen zu den
  Elektroden aktiv schirmen.

4.  Als Verstärker würde ich den OPA121 wählen. Den es gibt auch im
DIL Gehäuse. Mit einer Lochrasterplatine kannst Du in Minuten
eine Schaltung testen; mit SMD brauchst Du eine Woche.
Ach ja, im Datenblatt des OPA121 ist ein Schaltplan für ein EKG.

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