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ADS1299的采样率问题

在ADS1299的datasheet上面,关于采样速度的说明是:250sps~16Ksps。现在想问一个问题。16Ksps的采样速度,是单个通道采集是能达到16ksps的采样速度,还是说8个通道同时采样的时候,每个通道也能达到16ksps的采样速度?

John11513:

8通道同时采样,每个通道都可达到16ksps

Aaronzhong:

回复 John11513:

那再问一下以下问题:

1、8个通道同时16ksps采样,采完后进行数据读取,这样完成一次采样和读取所发的时间是多少?“用CPU去读取SPI口输出的采样数据,以ADS1299能接受的最大SPI速度去读取,8个通道16ksps采样速度进行的采样。”

2、8个通道同时16ksps采样,会不会降低采样分辨率。

3、这颗芯片有没有Demon可以用?客户要申请Demon使用,该怎样申请?

John11513:

回复 Aaronzhong:

1 采样和读取是并行的,所以,只需在两次采样间隔内能够读出全部数据即可。16ksps采样间隔为62.5us,SPI口最高速率20Mbps。每次采样需读出的数据量是216bit,因此每次采样的最快读出时间是10.8us,绰绰有余。
2 每个通道实际上是独立的ADC在并行工作,因此8个通道和1个通道没有区别。
3 有Demo,找代理商申请或网上购买。

Aaronzhong:

回复 John11513:

如果采样率设置为16ksps,采样的时间间隔为62.5us,那么问一下,可以知道在16ksps的采样速度下,完成一次采样的时间是多少吗?也就是从开始启动采样到采样完成时,采样数据可以通过SPI开始读了,这个的时间是多少?我想当然应该是少于62.5us,但是想知道具体是多少?

John11513:

回复 Aaronzhong:

完成一次采样的时间就是62.5us。前面已经说过,采样过程和读取过程是并行的,在进行本次采样期间可以读取上次采样的结果,只要在本次采样完成之前取走上次采样结果就行。每次采样完成后会给出一个/DRDY信号,CPU收到这个信号后要立即去读数。1299在完成一次采样后立即开始下次采样,无需CPU去启动。

Aaronzhong:

回复 John11513:

感谢John对个人疑问的一一解答,本人有意向使用此芯片,现在在做片子使用前期的技术评估,所以下面还有很多疑问,希望John多给予支持,谢谢。接下的疑问如下:

1、此芯片在16Ksps采样率下工作的稳定性如何?16ksps采样率下AD分辨率能达到多少位?噪声性能怎样?

2、8通道同时采样,每次采样完成后,应该8通道只会给出一个/DRDY信号吧,但是还是问一下,是1个/DRDY信号还8个/DRDY信号?

3、如果使用4片ADS1299,4片级联,组成32个采样通道,MCU是够可以是使用一个SPI接口进行采样结果的读取?

4、片子还带有断线检测功能,能否对断线检测功能的原理和使用方法作一个比较系统全面的解释?

John11513:

回复 Aaronzhong:

1. ads1299是个过采样ADC,真正的采样率实际上不同于输出采样率。不管输出采样率是250Hz还是16kHz,其实真正的采样率是一样的。所以,16ksps采样率和250sps采样率工作的稳定性是一样的。16ksps下分辨率大约位17位,噪声大约1.7uVrms.

2. 只有一个/DRDY信号。

3. 如果你的CPU的SPI口速率可以导20Mbps的话,据上面的计算时间是够的。但需要注意,读完数后剩下的时间也不多了,信号处理的时间是否够?这需要在数字系统的设计时仔细考虑了。

4. 断线检测原理很简单。正常情况下,偏置电极会将人体电位偏置到某个系统设定的电位(通常接近于电源电压中电)。信号电极连接人体后,每个输入通道的电位也就被偏置到了相同电位。当某个电极脱落或断线后,相应的芯片引脚变成高阻态,内部有非常弱的上拉或下拉,就会将其上拉至VCC或下拉至GND,通过这个异常电位就可判断断线故障。

Aaronzhong:

回复 John11513:

5、芯片手册上面有个Test Signals(TestP and TestN),问一下,这个测试信号主要是用来干什么用的?

6、芯片有没有涉及阻抗检测相关的功能?(阻抗检测:检测头皮与电极之间的阻抗,已此来发现头皮与电极之间的接触良好程度。)

John11513:

回复 Aaronzhong:

5. 自检用。

6. 没有阻抗检测功能。不过,可利用断线检测用的小电流对电极阻抗进行粗略测量。由于这个小电流没有精度保证,这种方法很难保证阻抗测量的精度。

Aaronzhong:

回复 John11513:

7、那关于电极与头皮之间的阻抗测量,TI有相关的成熟方案吗?

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