Capacitive driven-right-leg circuit design

Authors
Haberman, Marcelo Alejandro; Spinelli, Enrique Mario; Arias García, Pablo Andrés; Guerrero, Federico Nicolás
Publication Year
2015
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Capacitive electrodes allow to pick-up biopotentials through a dielectric layer, without using electrolytes. However, this technique is vulnerable to electric-field interference, mainly to common mode voltages produced by the 50 Hz power-line. A fully Capacitive Driven Right Leg (CDRL) circuit is proposed to reduce the patient common mode voltage vCM. The design of this circuit takes into account several factors as electrode impedance, stray coupling capacitances and amplifier transfer function response. All these parameters are addressed to ensure the circuit's stability in most biopotential acquisition scenarios. Monte Carlo analyses were performed to find the worst conditions, resulting in a maximum CDRL gain between 70 and 80 dB. The CDRL was implemented as an independent block that can be used for different applications such as ECG, EMG or EEG. Several experimental results are presented, showing good quality recordings even using SE amplifiers, an appropriate approach for multichannel acquisition systems.
Fil: Haberman, Marcelo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Spinelli, Enrique Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Arias García, Pablo Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Fil: Guerrero, Federico Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales. Universidad Nacional de La Plata. Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales; Argentina
Subject
BIOMEDICAL
BIOPOTENTIAL
CAPACITIVE ELECTRODES
COMMON-MODE INTERFERENCE
DRIVEN-RIGHT-LEG CIRCUIT
INSULATING ELECTRODES
NON-CONTACT MEASUREMENTS
Ingeniería de Sistemas y Comunicaciones
Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Electrónica e Ingeniería de la Información
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
Access level
Restricted access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/53757