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作者：李剛 郝麗玲 邢佳 林凌 摘要：針對(duì)生物電阻抗測(cè)量和成像系統(tǒng)的激勵(lì)源須滿(mǎn)足兩路以上同步輸出、高頻率精度、各路相位獨(dú)立可調(diào)、輸出為恒流性質(zhì)等特殊要求，本文分析了多核共用時(shí)鐘的DDS芯片作為生物電阻抗測(cè)量和成像系統(tǒng)激勵(lì)源的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了以AD9959為核心的用于生物阻抗測(cè)量或成像系統(tǒng)的恒流驅(qū)動(dòng)信號(hào)源。設(shè)計(jì)的信號(hào)源四通道輸出同步，頻率精度為0.0058Hz，各通道相位分別可調(diào)且最小步長(zhǎng)為0.022°，幅值分辨率可達(dá)9.8μA，控制方便，電路簡(jiǎn)單。 引言 生物電阻抗檢測(cè)和成像系統(tǒng)的目標(biāo)檢測(cè)量是生物組織的電阻抗信息，對(duì)于接觸式檢測(cè)方式，其硬件部分為體表電位測(cè)量系統(tǒng);對(duì)于非接觸式檢測(cè)方式，其硬件部分為微弱磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)。這兩種測(cè)量系統(tǒng)一般都由激勵(lì)源、電極、信號(hào)處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路和控制單元等部分組成。其中，激勵(lì)源的作用是提供直接作用于人體的電流或磁場(chǎng)激勵(lì)信號(hào)，其精度和穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的性能起著決定性的作用。同時(shí)，由于其直接作用于人體，對(duì)其安全性又提出特殊的要求。 目前已有文獻(xiàn)報(bào)道的生物電阻抗檢測(cè)和成像系統(tǒng)的激勵(lì)源主要包括以下幾種：由PLD、可編程時(shí)鐘芯片和高速DAC組成的激勵(lì)源[2];由可編程信號(hào)發(fā)生器MAX038實(shí)現(xiàn)的激勵(lì)源[3];用FPGA實(shí)現(xiàn)的基于DDS(數(shù)字直接合成)原理的激勵(lì)源[4];以及采用現(xiàn)有專(zhuān)門(mén)的DDS集成芯片在DSP的控制下實(shí)現(xiàn)的激勵(lì)源[5]等。其中，基于DDS原理的FPGA實(shí)現(xiàn)方法與專(zhuān)門(mén)DDS集成芯片應(yīng)用較為廣泛。相對(duì)而言，專(zhuān)門(mén)DDS集成芯片以其頻率穩(wěn)定度高、分辨率高、調(diào)節(jié)方便、輸出范圍寬以及轉(zhuǎn)換速度快、相位噪聲低、與單片機(jī)、DSP等通訊方便等特點(diǎn)尤其受到人們的青睞。 本文分析了生物電阻抗測(cè)量和成像系統(tǒng)對(duì)激勵(lì)源性能的特殊要求，闡述了DDS芯片AD9959在生物電阻抗測(cè)量和成像系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用，隨后介紹了AD9959的使用方法，并設(shè)計(jì)了基于AD9959的生物電阻抗測(cè)量系統(tǒng)的高性能激勵(lì)源電路。 下載全文： 
用于生物阻抗測(cè)量的同步多通道高精度恒流源.pdf
(2.58 MB)
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