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dc.contributor.author
Spinelli, Enrique Mario
dc.contributor.author
Guerrero, Federico Nicolás
dc.contributor.author
Garcia, Pablo A.
dc.contributor.author
Catacora, Valentin Andres
dc.contributor.author
Haberman, Marcelo Alejandro
dc.date.available
2023-11-03T12:59:55Z
dc.date.issued
2022-11
dc.identifier.citation
Spinelli, Enrique Mario; Guerrero, Federico Nicolás; Garcia, Pablo A.; Catacora, Valentin Andres; Haberman, Marcelo Alejandro; A Fully-Differential Biopotential Amplifier With a Reduced Number of Parts; Institute of Electrical and Electronics Engineers; Ieee Transactions on Instrumentation and Measurement; 71; 11-2022; 1-8
dc.identifier.issn
0018-9456
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/216925
dc.description.abstract
Objective: Fully differential topologies are well-suited for biopotential amplifiers, mainly for single-supply battery-powered circuits such as portable wearable devices where a reduced number of parts is desired. A novel fully differential biopotential amplifier is proposed with the goal of providing electrode offset rejection, bandwidth limitation, and a temporal response compliant with biomedical standards with only a single commercial quad operational amplifier (OA) integrated circuit. Methods: A novel compensation strategy was used to provide a transfer function with only one zero at the origin, which makes it easy to comply with the transient response imposed by biomedical standards. A topology with no grounded components was leveraged to obtain a common-mode rejection ratio (CMRR) ideally infinite and independent of components mismatches. Results: Design equations are presented and, as an example, an electrocardiogram (ECG) amplifier was built and tested. It features a CMRR of 102 dB at 50 Hz, 53 dB gain that supports dc input voltages up to ±300 mV when powered from a 0 to 5-V single-supply voltage, and a cutoff frequency of less than 0.05 Hz with a first order response. Conclusion: A fully differential biopotential front-end was designed and validated through experimental tests, demonstrating proper operation with only 4 OAs. Significance: The amplifier is intended for board-level design solutions, it can be built with off-the-shelf components that can be selected according to specific needs, such as reduced power consumption, low noise, or proper operation from a low-voltage power source.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Institute of Electrical and Electronics Engineers
dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
BIOPOTENTIAL MEASUREMENTS
dc.subject
ELECTRODE OFFSET POTENTIALS
dc.subject
FULLY DIFFERENTIAL AMPLIFIERS
dc.subject.classification
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
dc.subject.classification
Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Electrónica e Ingeniería de la Información
dc.subject.classification
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
dc.title
A Fully-Differential Biopotential Amplifier With a Reduced Number of Parts
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2023-11-02T14:38:00Z
dc.journal.volume
71
dc.journal.pagination
1-8
dc.journal.pais
Estados Unidos
dc.journal.ciudad
New York
dc.description.fil
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
dc.description.fil
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
dc.description.fil
Fil: Garcia, Pablo A.. 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
dc.description.fil
Fil: Catacora, Valentin Andres. 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
dc.description.fil
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
dc.journal.title
Ieee Transactions on Instrumentation and Measurement
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://ieeexplore.ieee.org/document/9940971
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1109/TIM.2022.3220284
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