Diferencia entre virtual y plano de tierra

Creé dos PCB, una placa de alimentación para generar un suministro de +-5V y una referencia de voltaje medio (usando el TLE2426) a 0V. Esta placa de circuito impreso alimenta una placa de adquisición de bioseñales que se muestra en el siguiente diagrama de especias.

El amplificador es un INA129 y el resto de amplificadores operacionales son AD822ARZ. La placa de alimentación hace exactamente lo que debe hacer, suministra a la placa +-5 V y un voltaje de referencia medio para el INA129, sin embargo, hay casi una diferencia de 1,3 V entre mi tierra virtual flotante emitida por mi placa de alimentación y mi plano de tierra. en mi tablero de bioseñales.

V- y V+ son -+5V con referencia a Vref pero son +1.3V y -8.7V cuando se miden desde el plano de tierra en mi placa de bioseñales, ¿hay alguna forma de corregir/explicar esto?

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Espero que no esté utilizando R24 y R25 como generador de riel medio y espere buenos resultados.
@Andyaka: supongo que R24 / R25 solo se usan para establecer el punto de funcionamiento de CC cuando los electrodos no están conectados. Además, el OP menciona un TLE2426, que es un generador de tierra virtual/divisor de riel específico para un propósito.
Algunas preguntas y comentarios: (1) ¿Es crítica la compensación? Parece que tienes las dos primeras etapas como totalmente diferenciales. (2) ¿Ha intentado poner un potenciómetro en lugar de R25? Esto puede permitirle 'anular' el desplazamiento que está viendo. (3) Aunque son PCB diferentes, ¿ambos comparten una referencia de tierra común, por ejemplo, un solo punto de tierra?
He estado estudiando tu esquema y pensando en el problema. Sería de gran ayuda si pudiera dibujar un esquema simple de las conexiones de alimentación y tierra entre las dos placas. El plano de tierra en su tablero de bioseñales no debe flotar, sino estar conectado a una fuente de baja impedancia adecuada. Por lo general, conectará el plano de tierra de su placa de bioseñales a la tierra dividida de su placa de alimentación o al riel de tierra/Vss/negativo de su placa de alimentación, según el diseño real. El diseño de la interconexión de potencia/tierra es crítico aquí. ¿Puedes contarnos más? ¿Pudiste solucionar el problema?
No veo dónde conectas la tierra de la placa de alimentación a tierra en la placa de señal. Por supuesto, tienes que hacer eso.

Respuestas (4)

En primer lugar, las resistencias de su amplificador de instrumentación deben ser tipos de alta precisión, 1% o mejor. Sin esto, su circuito DRL, tal como está conectado, está amplificando el error de ganancia y las compensaciones de CC. (Como nota al margen, el circuito DRL y la conexión no se ven del todo correctos). Si este circuito debe usarse de esta forma con resistencias que no son de precisión, considere cambiar una de las partes de 1.8k a 1.5k en serie con un 500 ohm potenciómetro, luego ajuste a cero con señales de entrada en corto.

Además, la etiqueta de sus señales de entrada V+ y V- es confusa mientras analiza los voltajes de la fuente de alimentación de V+ y V- (obviamente, sus señales de entrada se llamarían mejor Izquierda, Derecha, para conexiones biomédicas).

Como otros sugieren, el vref debe usarse para crear el terreno virtual con otra entrada, consulte la información a continuación.

Por último, para obtener información más específica, consulte la hoja/informe de la aplicación de TI SBAA188-julio de 2011, sobre el rechazo de CM usando Right=Leg-Drive Amp, en:
http://www.ti.com/lit/an/sbaa188/sbaa188.pdf

Bueno, no es la mejor forma de ingeniería para hacerlo, pero en un apuro podría hacer que su suministro sea de +8.7v y -1.3v y con la misma conexión a tierra virtual (tal vez) obtendrá +5/-5 en la otra placa si las anomalías de voltaje son realmente un cuanto de 3.7v. Sé que esto no soluciona el problema, y ​​el problema en sí podría derrotar esta 'solución' si las anomalías de voltaje dependen de otros factores, pero no hay nada que decir que no podría intentarlo, a menos que sepa una razón para no hacerlo. . No estudié mucho el tablero (demasiado pequeño para que yo lo vea), pero esto es solo una sugerencia. Parece evidente que la tierra virtual no está en el mismo 'lugar' con respecto al voltaje en ambas placas, pero creo que eso es lo que jose.angel.jimenez también está tratando de decir.

La placa de alimentación hace exactamente lo que debe hacer, suministra a la placa +-5 V y un voltaje de referencia medio para el INA129, sin embargo, hay casi una diferencia de 1,3 V entre mi tierra virtual flotante emitida por mi placa de alimentación y mi plano de tierra. en mi tablero de bioseñales.

Este es un síntoma común cuando la tierra de la placa del amplificador operacional se ha desconectado de alguna manera de la tierra de la placa de alimentación.

Como ya mencionó Michael Fox, la tierra en la placa de alimentación debe estar conectada a tierra en la placa del amplificador operacional para que funcione según lo previsto.

No muestra la conexión entre su suministro de +/= 5V (incluida la "tierra falsa" derivada) y la placa de bioseñales.

Ahí es donde radica cualquier problema.

Los comentarios relacionados con la adaptación de resistencias son, por supuesto, esenciales para cualquier placa con una entrada pseudodiferencial.

¡Es esencial etiquetar su potencia +/- y GND o puede haber sorpresas desagradables en la tienda!

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