STUDIO E PROGETTO DI UN CIRCUITO ELETTRONICO DI INTERFACCIA PER L'ACQUISISIZIONE DI SEGNALI EEG

L'acquisizione dei segnali elettroencefalografici EEG rappresenta una sfida ingegneristica complessa a causa della debolezza intrinseca dei biopotenziali e della forte incidenza di interferenze elettromagnetiche e artefatti fisiologici. Il presente elaborato illustra la progettazione e la validazione computazionale in ambiente SPICE di un'interfaccia analogica o Analog Front-End ottimizzata per l'estrazione robusta del segnale EEG.Lo studio è stato condotto mediante un approccio simulativo incrementale. Inizialmente, la caratterizzazione dello stadio di pre-amplificazione isolato nel dominio del tempo, della frequenza, per piccolo segnale e del rumore ha confermato l'idoneità teorica dell'elettronica, evidenziando un rumore d'ingresso sub-microvolt e un elevato rapporto di reiezione di modo comune detto CMRR. Successivamente, l'analisi è stata estesa all'intera catena di acquisizione integrando modelli per l'interfaccia elettrodo-cute e per i disturbi ambientali.Le simulazioni parametriche hanno dimostrato come l'introduzione di non-idealità fisiche – quali le tolleranze costruttive dei condensatori d'ingresso e il severo sbilanciamento dell'impedenza di contatto cutaneo – inneschi una conversione critica dell'interferenza di modo comune in segnale differenziale. In questo scenario fortemente asimmetrico, l'indagine ha validato l'efficacia fondamentale dell'anello di retroazione attiva Driven Right Leg e del filtraggio passa-alto, indispensabili per abbattere le interferenze di oltre 20 dB e annullare le derive in continua.Il lavoro dimostra pertanto che l'affidabilità diagnostica non scaturisce esclusivamente dalla precisione del singolo componente, bensì dall'architettura sinergica del sistema, validando la topologia analizzata come soluzione altamente performante per il monitoraggio neurologico ambulatoriale e per i moderni dispositivi indossabili