elettrodo di riferimentooo

[IsidoroKZ]

Credo che collegare al potenziale di riferimento (lo zero volt, non la massa che e` un'altra cosa) serva per ridurre di parecchio la tensione di modo comune di ingresso, tensione che potrebbe in assenza di collegamento e con impedenze di ingresso molto elevate portare in saturazione gli amplificatori di ingresso.

Fai la compensazione attiva della capacita` del probe?

[giulia87]

eliminare il modo comune facendo amplificatore differenziale tra elettrodo e elettrodo di riferimento lo capisco...Ma non capisco come mai l'elettrodo di riferimento è un elettrodo più grosso degli altri (per prendere modo comune non dovrebbero avere dimensioni comparabili?) e come mai viene collegato al ground dell'housing degli amplificatori, nel sistema che utilizzo, prima di mandare tutto agli amplificatori...nel datasheet dicono che se volessi registrare anche da quell'elettrodo dovrei mettere io un elettrodo in più a ground (ad esempio immergendolo dall'alto nel mezzo dove sono i neuroni) e misurare la tensione tra ogni elettrodo dell'array (compreso quello più grosso, chiamato da loro elettrodo di riferimento) e questo elettrodo nuovo..cioè sembra che sia necessario avere un punto a ground per poter fare le misure, che sia o l'elettrodo grosso di riferimento (rispetto al quale deduco poi facciano ampli differenziale) oppure un elettrodo da aggiungere...
ma fisicamente non capisco bene i motivi, non essendo un'esperta elettronica..

"Fai la compensazione attiva della capacita` del probe?"
non ho idea di cosa sia...

[DarwinNE]

eliminare il modo comune facendo amplificatore differenziale tra elettrodo e elettrodo di riferimento lo capisco...Ma non capisco come mai l'elettrodo di riferimento è un elettrodo più grosso degli altri (per prendere modo comune non dovrebbero avere dimensioni comparabili?)

Magari più che per misurare una tensione l'elettrodo viene usato per imporre un potenziale, per esempio per assicurarsi che nessuno degli ingressi degli amplificatori venga saturato. In questo modo, il termine "elettrodo di riferimento" sarebbe giustificato, perché la tensione imposta funzionerebbe da riferimento per le altre. Dovendo minimizzare la resistenza di contatto, si spiegherebbe perché l'elettrodo è di dimensioni maggiori degli altri.
Bisognerebbe però conoscere più in dettaglio il tipo di misura da realizzare...

[giulia87]

la misura è quella di potenziali extracellulari di neuroni..i microelettrodi sono disposti su un array, 60 in tutto, sopra il quale sono depositate e fatte crescere molte cellule neuronali in un apposito liquido per il loro nutrimento e tutto.
in che senso credi che lo usano per imporre un potenziale? perché fisicamente è connesso al ground e quindi in ingresso al relativo amplificatore ho solo il rumore elettronico dello stesso, credo..

[DarwinNE]

in che senso credi che lo usano per imporre un potenziale? perché fisicamente è connesso al ground e quindi in ingresso al relativo amplificatore ho solo il rumore elettronico dello stesso, credo..

Nel senso in cui secondo me bisogna imporre una tensione di riferimento attorno alla quale i neuroni introdurranno delle piccole variazioni la misura delle quali è probabilmente quello che ti interessa
Altri ne hanno già parlato avanti, ma da come mi descrivi la cosa, l'elettrodo di riferimento funziona, appunto... da riferimento per tutte le altre misure e quindi (per esempio) va messo a zero volt o comunque a qualcosa che non faccia saturare gli ingressi degli altri amplificatori.

[giulia87]

grazie,
visto che l'argomento ti interessa allora ti chiedo di guardare una figure nell'articolo di cui mando il link e dirmi,se vuoi, dove sbaglio nel mio ragionamento.

La figura in alto a pagina 3, quella a destra tra le due. e' il modello elettrico del contatto elettrodi neuroni, non è presa dallo strumento che utilizzo ma potrebbe modellizzare gli elettrodi di un sistema similare. senza considerare la parte del neurone, ma solo i due rami degli elettrodi (elettrodo di riferimento e altro elettrodo, rappresentati da parallelo RC) che entrano in un amplificatore differenziale, si vede che anche gli autori dell'articolo mettono a massa l'ingresso dell'elettrodo di riferimento. Ora, forse sono io che non so interpretar fisicamente il disegno, ma io lo leggo così. L'elettrodo di riferimento sulla sua punta sente potenziale extracellulare dovuto al neurone posizionato sopra l'altro elettrodo, che si propaga alla punta del riferimento tramite la resistenza Rseal. Quello che sente però viene scaricato a massa, cioè in qualche modo nella coltura inviano un conduttore che è la massa del sistema. E quindi, l'amplificatore amplifica la differenza tra ciò che sente l'elettrodo a destra (che è il più possibile vicino al potenziale extracellulare, se la resistenza dell'elettrodo è molto inferiore a quella di ingresso dell'amplificatore) e la massa. Ma allora, qui non capisco. Se dovessi realizzare fisicamente l'amplificatore, in ingresso non potrei metterci a un morsetto l'elettrodo normale e all'altro il conduttore della massa??

http://www.jstage.jst.go.jp/article/jbb/100/2/131/_pdf

grazie!

[DarwinNE]

visto che l'argomento ti interessa allora ti chiedo di guardare una figure nell'articolo di cui mando il link e dirmi,se vuoi, dove sbaglio nel mio ragionamento.

Carino, una lettura interessante.

La figura in alto a pagina 3, quella a destra tra le due. e' il modello elettrico del contatto elettrodi neuroni, non è presa dallo strumento che utilizzo ma potrebbe modellizzare gli elettrodi di un sistema similare. senza considerare la parte del neurone, ma solo i due rami degli elettrodi (elettrodo di riferimento e altro elettrodo, rappresentati da parallelo RC) che entrano in un amplificatore differenziale, si vede che anche gli autori dell'articolo mettono a massa l'ingresso dell'elettrodo di riferimento.

Intendi la figura 2 (b) a pagina 133, immagino. La situazione non è molto chiara ed io andrai senza esitazioni a rileggermi gli articoli originali, ovvero i riferimenti bibliografici 6, 31, dal 34 al 39 e soprattutto il 40.
Io continuo a vederla nella stessa maniera. Il simbolo di terra secondo me indica solo che l'elettrodo è mantenuto ad un potenziale di riferimento e bon, tale per cui l'amplificatore misura la differenza tra quello che "sente" dalla parte dell'elettrodo di sensing e quello di riferimento senza saturare.
Tutte le resistenze ed i condensatori sono gli elementi parassiti degli elettrodi e del fatto che c'è una barriera cellulare da oltrepassare.

Ora, forse sono io che non so interpretar fisicamente il disegno, ma io lo leggo così. L'elettrodo di riferimento sulla sua punta sente potenziale extracellulare dovuto al neurone posizionato sopra l'altro elettrodo, che si propaga alla punta del riferimento tramite la resistenza Rseal.

Bisognerebbe sapere rispetto a dove viene misurata Vintra, lasciando perdere il fatto che non si capisce si Vextra si riferisce al potenziale del nodo oppure al generatore di tensione. Questa è una prima lettura che mi lascia perplesso:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Non ne so quasi nulla di biologia, ma quanto segue mi sembra più ragionevole:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ovvero, per me c'è l'elettrodo di riferimento che fissa una tensione a tutta la brodaglia. Ovviamente non sarà perfetto per cui ci sarà una resistenza ed una capacità parassita a questo elettrodo (Rref e Cref). Per di più, ci sarà una imperfezione dovuta all'incapsulamento, quindi qualche elettrone potrà scambiarsi tra l'elettrodo di riferimento a quello di misura (Rseal). Da un punto di vista più legato alla biologia, avremo un potenziale intracellulare rispetto a quello del brodo imposto dal potenziale di riferimento. L'ho chiamato Vintra' perché non so se sia lo stesso di quello descritto dagli autori dell'articolo. Dato che noi non vogliamo trapassare la cellula con un elettrodo, accediamo al potenziale extracellulare, ovvero quello a cui si arriva oltrepassando la membrana cellulare (conduttiva ma non troppo Rcell e Ccell) più un qualcos'altro che non so che dà luogo ad un'ulteriore differenza che ho chiamato Delta.
Dove l'elettrodo di riferimento sarà collegato poco importa, quello che importa è che l'amplificatore amplifica la differenza tra l'elettrodo di misura e quello di riferimento.

Più di così non saprei dire, ancora una volta, rileggiti bene gli articoli citati dagli autori di quello che mi hai fatto leggere, anche perché a seconda del valore dei parametri parassiti si possono provare a correggere delle cose simpatiche. Per esempio, compensare le capacità parassite, come diceva IsidoroKZ. Non è neppure detto che tutti i componenti parassiti del modello equivalente siano effettivamente da prendere in conto, per esempio si riesce facilmente a fare saltare Zimp attorno a diverse decine di megahom. Se Rcell e Relec non sono altrettanto elevate, mi pare che la si possa assimilare ad un circuito aperto.

Se dovessi realizzare fisicamente l'amplificatore, in ingresso non potrei metterci a un morsetto l'elettrodo normale e all'altro il conduttore della massa??

Dimenticati la massa (cosa intendi per massa, d'altronde?). Tu hai fra le mani un amplificatore differenziale. Assicurati di lavorare sempre con un modo comune gestito da questo amplificatore e metti un morsetto all'elettrodo di riferimento e l'altro ad uno degli elettrodi di misura.
Per lavorare sempre con un modo comune gestito da questo amplificatore potrebbe essere necessario imporre una tensione di riferimento, per esempio zero volt, al morsetto che usi come riferimento ed ecco probabilmente perché gli autori hanno usato proprio lì un simboletto di terra.

[giulia87]

"Bisognerebbe sapere rispetto a dove viene misurata Vintra, lasciando perdere il fatto che non si capisce si Vextra si riferisce al potenziale del nodo oppure al generatore di tensione"

Vextra è il potenziale del nodo, l'oggetto della mia misura

"Dimenticati la massa (cosa intendi per massa, d'altronde?). Tu hai fra le mani un amplificatore differenziale. Assicurati di lavorare sempre con un modo comune gestito da questo amplificatore e metti un morsetto all'elettrodo di riferimento e l'altro ad uno degli elettrodi di misura.
Per lavorare sempre con un modo comune gestito da questo amplificatore potrebbe essere necessario imporre una tensione di riferimento, per esempio zero volt, al morsetto che usi come riferimento ed ecco probabilmente perché gli autori hanno usato proprio lì un simboletto di terra."

Sì, per massa intendo 0 V.. almeno come mi fanno capire nel datasheet dello strumento che uso. Quindi, in definitiva per progettare una scheda che amplifichi questi segnali (che è poi quel che devo fare), prendo ognuno degli elettrodi e lo collego al morsetto + di un Opamp; prendo l'elettrodo di riferimento e lo collego al ground (intendo con ciò lo zero volt che mi arriva dall'alimentazione degli Opamp) e a tutti i morsetti - degli Opamp..

Mi scuso per tutte i dubbi ma studio ingegneria biomedica e di elettronica un po' ho fatto ma non ho una conoscenza paragonabile a quella di voi elettronici

Grazie!

[DarwinNE]

Vextra è il potenziale del nodo, l'oggetto della mia misura

Eh, capisco bene, ma rispetto a cosa? Io non amo mai parlare di potenziale di un nodo, a meno che non sia più che chiaro rispetto a che riferimento ci si sta ponendo. Dato che la cellula si trova in un brodo di coltura, immagino che tutte le tensioni siano riferite rispetto ad esso, ancorché bisognerebbe assicurarsi che sia effettivamente equipotenziale.

Sì, per massa intendo 0 V.. almeno come mi fanno capire nel datasheet dello strumento che uso. Quindi, in definitiva per progettare una scheda che amplifichi questi segnali (che è poi quel che devo fare), prendo ognuno degli elettrodi e lo collego al morsetto + di un Opamp; prendo l'elettrodo di riferimento e lo collego al ground (intendo con ciò lo zero volt che mi arriva dall'alimentazione degli Opamp) e a tutti i morsetti - degli Opamp..

Fammi capire, dovresti realizzare tu il circuito? Comunque, assolutamente no, un amplificatore operazionale da solo non basta. Devi prima di tutto studiarti come realizzare un amplificatore differenziale e magari guardarti bene come funziona un amplificatore da strumentazione, poi ne riparliamo. Forse nel tuo caso potrebbe però bastare un amplificatore non invertente, perché il morsetto di riferimento lo metti effettivamente a 0V e ti toccherà replicare il circuito in tanti esemplari.

[giulia87]

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Fammi capire, dovresti realizzare tu il circuito? Comunque, assolutamente no, un amplificatore operazionale da solo non basta. Devi prima di tutto studiarti come realizzare un amplificatore differenziale e magari guardarti bene come funziona un amplificatore da strumentazione, poi ne riparliamo

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dovrei fare un circuito che amplifica e filtra i segnali al posto del sistema commerciale ingombrantissimo che abbiamo...di questo ovviamente non dicono in che configurazione sono gli opamp,i filtri,dove va l'elettrodo di riferimento,se usano amplificatori differenziali,etc...dicono solo che l'elettrodo di riferimento grosso lo collegano alll'housing ground dei pre-amplificatori. e da qui sono sorti tutti i miei dubbi sulla funzione del riferimento, etc.
intendevo di usare un operazionale in configurazione differenziale per ognuno degli elettrodi, non certo di usare un solo opamp in tutto! e fare tanti circuiti uguali so che nel differenziale ci sono problemi per il CMRR, e quindi cerchero componenti molto stabili...non penso di usare INA, perché non ne ho trovati QUAD (avendo 60 elettrodi vorrei comprare 15 amplificatori in tutto per ridurre ingombro,etc) e per il costo.


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Forse nel tuo caso potrebbe però bastare un amplificatore non invertente, perché il morsetto di riferimento lo metti effettivamente a 0V e ti toccherà replicare il circuito in tanti esemplari

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Edit Isy: se usi il tasto quote, oppure con parsimonia il bottone "cita" eliminando quello che c'e` di troppo, si legge meglio

da questo è nato il mio intervento nel forum! cioè ho progettato il circuito che fa da amplificatore-filtro da replicare per ogni canale in configurazione differenziale, pensando di mandare a ogni canale il differenziale tra elettrodo e riferimento, come ci siam sempre detti finora. Poi però leggendo sul datasheet dello strumento che uso ora che il riferimento lo mettono al ground, ho pensato che il circuito potevo anche non farlo differenziale ma appunto non invertente, risparmiando su un po' di componenti...