tvoy_hod

Современные методы регистрации биоэлектрических сигналов, такие как ЭЭГ и ЭМГ, находят применения как в рамках клинической медицины, так и в носимой электронике - системах нейроуправления или мониторинга когнитивных состояний. Однако традиционные решения на основе влажных (использующих специальный проводящий гель для увеличения эффективной площади контакта с кожей и улучшения качества сигнала) электродов непригодны для полевых условий и потребительских устройств из-за длительной подготовки и низкой эргономичности.

Сухие электроды, использующиеся без геля, лучше подходят для таких применений. Они не требуют длительной подготовки и более удобны для потребительских применений. Однако отказ от геля приводит к таким проблемам, как высокий импеданс контакта с кожей, паразитные ёмкости, рост уровня шумов и поляризация электродов.

Для обработки биоэлектрических сигналов традиционно применяют усилительные каскады с полностью дифференциальным входом, чаще всего в виде микросхем инструментальных усилителей. Анализ модельного ряда показал, что для предусиления сигналов в условиях высокого импеданса источника и значительных входных ёмкостей оптимальны инструментальные усилители с JFET-входами AD8220 и AD8224. Их преимущества — крайне низкий шумовой ток (ключевой параметр для высокоимпедансных источников) и минимальный ток утечки входных транзисторов (что критично для предотвращения поляризации электродов при наличии паразитных ёмкостей). Кроме того, усилители могут быть размещены вблизи места контакта с кожей. Такая топология, называемая активными электродами, исключает передачу слабого сигнала по длинному кабелю, подверженному электромагнитным помехам.

В рамках работы над проектом мы хотим разработать прототип сухого активного электрода, который в будущем может эффективно применяться для оперативной диагностики в полевых условиях и создания немедицинских нейроинтерфейсов.