心电信号放大器设计一、设计用于检测人体心电信号的放大器,规定以下:1、 输入阻抗≥10MΩ
2、 共模克制比≥80dB
3、 电压放大倍数 1000 倍
4、 频带宽度为 0
5Hz~100Hz
5、 放大器的等效输入噪声(涉及 50Hz 交流干扰)≤200μV
二、设计方案分析1、 心电信号的特点及检测人体的多个生理参数如心电、脑电、肌电等生物电信号都是属于强噪声背景下微弱的低频信号,是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号
心电信号是人类最早研究并应用于临床医学的生物电信号之一,与其它生物电信号相比,该信号也比较容易检测同时含有直观的规律性
普通人体心电信号的幅值约 20μV~5mV,频带宽度为 0
05Hz~100Hz,由于心电信号取自于活体,因此信号源内阻较高,且存在着较强的背景噪声和干扰
在检测人体生物电信号时,需要采用所谓的生物电测量电极,又称引导电极来实现的,通过引导电极将生物电信号引入到放大器的输入端
对于心电信号的检测,临床上为了统一和便于比较所获得心电信号波形,对测定心电信号(ECG)的电极和引线与放大器的联接方式有严格的统一规定,称之为心电图的导联系统
现在国际上均采用原则导联,即将电极捆绑在手腕或脚腕的内侧面,并通过较长的屏蔽导线与心电放大器相连接
原则导联有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
其具体联接办法如图
图 1 原则导联联线办法2、 心电信号放大器设计规定及构成根据心电信号的特点,对心电信号放大器的规定是高输入阻抗、高增益、高共模克制比、低噪声、低漂移、适宜的通频带宽度和输出较大的动态范畴等
典型的心电信号放大器的构成如图 所示,重要有前置放大、高通滤波、低通滤波、50Hz 陷波器、电压放大等电路
图 2 心电信号放大器构成框图三、重要单元电路参考设计1、 心电信号输入电极电极(导联)对心电信号放大器的质量影响很大,采用的电极应当含有贴附力强、透气性好、吸汗、