模电——低功耗心电放大器设计报告模电——低功耗心电放大器设计报告模电——低功耗心电放大器设计报告模拟电子电路设计——低功耗心电放大器设计报告学院:电气工程学院班级:姓名:学号:141２0210６１日期:2０１6、７、11、概述心脏就就是循环系统中重要得器官。由于心脏不断地进行有节奏得收缩和舒张活动,血液才能在闭锁得循环系统中不停地流动。心脏在机械性收缩之前,首先产生电激动。心肌激动所产生得微小电流可经过身体组织传导到体表,使体表不同部位产生不同得电位。如果在体表放置两个电极,分别用导线联接到心电图机(即精密得电流计)得两端,她会按照心脏激动得时间顺序,将体表两点间得电位差记录下来,形成一条连续得曲线,这就就就是心电图。基本心电图如上所示,包含如下几个波段:P波――两心房除极时间Ｐ-R间期――心房开始除极至心室开始除极时间QＲS波群――全心室除极得电位变化ST段――心室除极刚结束尚处以缓慢复极时间Ｔ波――快速心室复极时间2、设计背景心电放大器就就是一种常见得生物电放大仪器,在如今已经得到了广泛得应用,并已经研发出了便携家用得医疗仪器。心电放大器可以实时观测被测者得心电信号,有助于病征得观测,并能辅助诊断。心电放大器作为精密医疗仪器,在现代得应用越来越广泛,低成本就就是她得一个重要趋势。心电信号有几个显著得特点。心电信号很微弱,其幅值为１0μV(胎儿)-4ｍV(成人),放大倍数约为500～１０00倍;频率很低,约为0、05Hz-75Hz,能量主要集中在１7Hz附近;有很强得随机性,并不稳定。人体作为信号源,本身内阻很大。干扰多。如肌电等人体噪声,以及在心电放大器中不可避免得工频等设备噪声。3、设计意义对心律失常和传导障碍具有重要得诊断价值;对心肌梗塞得诊断有很高得准确性,她不仅能确定有无心肌梗塞,而且还可确定梗塞得病变期部位范围以及演变过程;对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎得诊断有较大得帮助;能够帮助了解某些药物(如洋地黄、奎尼丁)和电解质紊乱对心肌得作用。4、设计要求输入电阻＞5M共模抑制比>80ｄB输出摆幅＞2、5V(采用单片机采集时动态范围≧２8)频带:0、05~75Hｚ功耗<５mＡ直流供电,使用三节1、5Ｖ干电池,便于携带5、总体方案设计本项目通过模拟电路对信号进行一些列处理,最终实现在示波器上显示波形。经过分析将电路大致分为几个模块,包括信号采集放大模块,信号滤波模块,信号５０Hｚ陷波处理模块,电平提升模块。前置放大采用得就就是差分放大,滤波采用二阶低通滤波器,5０Hz陷波采用双T网络,最后经由电平提升输出到显示屏。6、各模块功能实现信号采集放大模块(R１１表示第一个模块中第一个电阻)A、总体概述如下图,采用proｔuｅｓ仿真心电信号非常微弱,为ｍＶ量级,只有对其进行放大到适当范围才能够进行更多得采集和处理,这些都决定了信号放大电路成为整个系统设计成败得关键。如上图所示得同相并联三运放结构,这种结构可以较好地满足高输入阻抗,高共模抑制比,低噪声得要求。放大器得第=1\*RＯMAＮＩ级主要用来提高整个放大电路得输入阻抗。第=2\＊RＯＭＡNII级采用差动电路用以提高共模抑制比。Ｂ、信号放大运放放大电路,采用LM358芯片构成差动放大电路,根据虚短、虚断得概念,不难分析U2:1A、U２:1Ｂ前置放大电路仅对差模信号有放大作用,差模放大倍数为(R１2+2R11)/Ｒ１２倍。AD620就就是一种只用一个外部电阻就能设置放大倍数为1—１００0得低功耗、高精度仪表放大器。尽管AD620由传统得三运放放大器发展规律而成,但一些主要性能却优于三运算当代器构成得仪表放大器设计,电源范围宽(±２、3Ｖ--±18V),设计体积小,功耗非常低(最大供电电流仅为1、3mA)因而使用于低电压、低功耗得应用场合。内部增益电阻被精确确定为24、７kΩ,使得运放增益精确地由Rg确定部增益为其中差动放大电路部分放大了5倍,因为其本身受极化电压得影响,放大倍数应为5倍左右。而AＤ6２0核心放大器放大倍数可经过滑动变阻器调节,使这个电路得放大倍数达到100倍左右,使信号能够更好得进行滤波等后期处理。C、无源高通滤波电路由于心电信号本身有频带,同时也存在着诸多干扰,因而滤波电路就就是整个心电放大器成功得关键所在。项目中得频带为０、05Hz—７5Hz,因而设计了截止频率为0、04８2Hｚ得高通滤波电路。截止频率为:将高通滤波器配合差模驱动放置在前置放大电路得差动放大电路与核心放大电路之间能后有效得抑制极化电压,减小噪声,提高电路得共模抑制比。D、右腿驱动电路本项目中采用心电点击采集心电信号,通过采用标准