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人体脉搏测量系统的设计 【实验目的】 （1）掌握应用数字电路系统进行电路设计的方法。 【实验原理】 图 3.1 是脉搏测试系统组成方框图，借助压电陶瓷将脉搏信号转换为电信号，在单位时间被进行计数，并用数字显示其计数值，从而得到每分钟的脉搏数。 1 .放大与整形电路 通常采用运算放大器对微小电脉冲信号进行放大，但在数字电路系统中可采用非门构成线性放大器。由门电路的转换特性可知，如果使它工作在线性区，它就有电压放大能力。放大与整形电路如图 3.2 所示，其中非门 G1 和 G2 构成两级放大器，G3 和 G4 构成施密特触发器，完成整形功能。 为使 G1 和 G2 工作非门处于传输特性的线性区，需适当选取反馈电阻 R1 的阻值。注意：R1 阻值不能太小，否则非门的输出与输入之间的信号直接馈通。一般 R1 值比非门的输出电阻 Ro 大两个数量级（非门 Ro=8~15k），但R1 的阻值也不能太大，否则将使工作点稳定性变差，甚至有可能偏离出线性区。因此，R1值应比非门的输入电阻 Ri 小 1～2 个数量级。 1G1R 1Ui1G2R 1R 21G3R 31G4Uo图3.2 放大整形电路 G3 和 G4 通过正反馈构成施密特触发器，电阻比值 R2/R3 影响其回差值，一般先确定电阻 R3，可根据(max)3)(OHTHOHIUUR确定 R3 的值。当 R3 选定后，即可确定电阻 R2的值，通常按 R2=(0.01~0.1)R3 的关系来选取电阻 R2 的值。 2 .计数器电路 传感器放大与整形计数器译码器显示器时基信号发生器图3.1脉搏测试系统方框图计数器是脉搏测试系统的重要组成部分，若选用有选通脉冲输出控制的计数器，可使得电路设计中采取动态扫描显示方式，将大大简化电路，节省器件。此次实验采用 CD4553 作为计数器。CD4553 是 3 位十进制计数器，但只有 1 个输出端，要完成 3 位输出，采用扫描输出方式，通过它的选通脉冲信号，依次控制 3 位十进制的输出，从而实现扫描显示方式。 3 .译码和显示电路 译码器的功能使把计数器 CD4553 输出的计数结果(BCD)码转换成七段字形码，以驱动数码管，实现数字或符号的显示。CD4511 是常见的 BCD 码七段显示译码器，译码显示采用扫描方式，输出最大电流可达 25mA，可直接驱动共阴极 LED 数码管。 电路显示采用扫描方式，各位数码管的共阴极分别被计数器 CD4553 输出的扫描时序脉冲控制，从而实现各位的分时选通显示。但为了显示稳定，应使扫描时序脉冲的频率合适。扫描频率与显示数码管...