遠程無(wú)線(xiàn)心電監護系統的硬件設計
加入技術(shù)交流群
2)前置放大電路及右腿驅動(dòng)電路
①前置放大電路
人體體表采集到的心電信號非?；杖?，一般為0．05～5 mV，而且信號源阻抗比較大，這就要求放大電路增益大，輸入阻抗高；但是又因為心電信號存在強大的干擾，增益太大有可能導致靜態(tài)工作點(diǎn)的偏離，甚至進(jìn)入截止或飽和，引起心電放大器的阻塞。因此設計中考慮放大電路分為兩級實(shí)現，前置放大增益為10左右，選擇由AD公司的儀表放大器AD620及外圍器件組成，電路原理圖如圖4右半部分所示。AD620的1、8號引腳之間接入的電阻R決定信號的增益，增益方程式為：G=1+49．4 kΩ／R，對于所設定的增益，控制電阻值為：R=49．4／(G-1)kΩ。本課題中為了使R為整數，取G=10．88，則R=5 kΩ，即圖4中R10為5 kΩ。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159592.htm
②右腿驅動(dòng)電路
心電信號采集時(shí)，很多的共模干擾會(huì )把微弱的心電信號淹沒(méi)，因此要求放大電路有很高的共模抑制比(CMRR)。為了進(jìn)一步提高前置放大電路的共模抑制比，去除人體攜帶的交流共模干擾，我們選擇使用圖4左半部分的右腿驅動(dòng)電路：由低功耗運放AD705、電阻網(wǎng)絡(luò )R8、R9、R10組成。其工作原理是：從前置放大電路的增益調節電阻處提取反饋信號，如果檢測出共模電壓，則輸入右腿驅動(dòng)放大電路(R6、C5、R7、AD7 05)進(jìn)行反相放大后反饋到右腿電極，這有效地降低了共模電壓。
3)濾波電路
①高低通濾波電路
心電信號的有用信息主要集中在0．05～100 Hz之間，為了抑制直流漂移、呼吸引起的基線(xiàn)漂移以及放大電路通頻帶外的低頻噪聲，本課題的設計中選擇了一個(gè)簡(jiǎn)單的RC高通濾波器用來(lái)濾除各種低頻噪聲和一個(gè)低通濾波器來(lái)消除高頻干擾，以提取有用的心電信息。如圖5左半部分所示：高通濾波器由R23和C15構成，濾波器的時(shí)間常數t=RC=3．2 s，截止頻率為
。低通濾波器有R22和C16構成，濾波器的截止頻率為：
。
②雙T網(wǎng)絡(luò )有源陷波電路
50 Hz工頻干擾是心電信號采集中主要干擾之一，對心電波形的影響較大。選擇雙T網(wǎng)絡(luò )有源陷波電路專(zhuān)門(mén)濾除50 Hz工頻干擾，如圖5右半部分。電路的中心頻率：
。其中雙T網(wǎng)絡(luò )是RC選頻電路，當R=R11=R12=2xR13，C8=2XC9=2xC10=2xC時(shí)，網(wǎng)絡(luò )達到嚴格對稱(chēng)，才能使對應于f0頻率的信號互相抵消，衰減到零。
U5和兩個(gè)反饋電阻R14、R15組成反饋回路，具有頻率增強作用，使得阻帶寬度變窄，品質(zhì)因數Q值提高，陷波特性好。反饋系數
，品質(zhì)因數
。品質(zhì)因素Q決定陷波電路的選擇性，高Q對應較窄的阻帶而低Q對應較寬的阻帶。本課題中對于50 Hz的陷波電路，選擇Q值為2．5，則根據
選擇電容C為47 nF，計算得到R為68 kΩ；由設定的Q值得到F=0．9，選擇R14為2kΩ，則計算得到R15為18kΩ。
評論