AVALIAÇÃO DE TOPOLOGIAS DE FONTES DE CORRENTE EM BIOIMPEDÂNCIA ELÉTRICA
Fonte de corrente controlada por tensão compõe um dos blocos críticos em sistemas de espectroscopia por bioimpedância elétrica. Seu design está diretamente associado a precisão e alcance, em termos da frequência, do espectro de impedância. Este trabalho apresenta uma análise comparativa e de desempenho das principais topologias de fontes de corrente encontradas na literatura voltada a espectroscopia de bioimpedância elétrica. As topologias selecionadas foram: fonte de corrente Howland modificada, driver de corrente em malha aberta, malha fechada com amplificador de transcondutância e malha fechada com transferência não linear. O critério de seleção adotado se baseou nas características e peculiaridades do design. Analisa-se, em cada um dos circuitos, suas principais limitações e aplicações. Para a fonte de corrente Howland, é apresentado um modelo analítico simplificado dos parâmetros que impactam a performance. Conclui-se que a fonte Howland apresenta maior flexibilidade dentre as aplicações em espectroscopia de bioimpedância elétrica, com suas características dependentes do design.
AVALIAÇÃO DE TOPOLOGIAS DE FONTES DE CORRENTE EM BIOIMPEDÂNCIA ELÉTRICA
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DOI: 10.22533/at.ed.7442008048
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Palavras-chave: Fonte de corrente Howland. Fonte não linear. Espectroscopia de bioimpedância elétrica.
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Keywords: Howland Current Source, Non-linear Sorce, Electrical Bioimpedance Spectroscopy
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Abstract:
Voltage-controlled current source makes up one of the critical blocks in electrical bioimpedance spectroscopy systems. The design is directly associated with precision and frequency spectrum. This work presents a comparative and performance analysis of the main current source topologies found in the literature focused on electrical bioimpedance spectroscopy. The selected topologies were: modified Howland current source, open loop current driver, closed loop with transconductance amplifier and closed loop with non-linear transfer. The selection criteria adopted were based on the characteristics and peculiarities of the design. In each circuit, both limitations and applications are analyzed. For the Howland current source, a simplified analytical model of the parameters that impact performance is presented. It is concluded that the Howland source presents higher flexibility among the applications in electrical bioimpedance spectroscopy, but the design depends on the proper characteristics.
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Número de páginas: 18
- David William Cordeiro Marcondes
- Pedro Bertemes Filho
