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