生物医学电子学生物电前置放大器设计

1、生物医学电子学生物电前置放大器设计专题 介绍内容引言设计要求抑制干扰的主要措施信号与干扰小结介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结介绍内容生命的本质在于“电”，因此，生物电是最重要的生物医学信号，携带着丰富的生理、病理信息。信号特点：低频：DC2000Hz；低幅值：V mV量级；高内阻且可变。强干扰（各种生物电之间）被测对象的特殊性：人体介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结介绍内容总体增益系统带宽动态范围噪声与干扰的抑制其他：电源、其他特殊要求介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结介绍内容信号与干扰（以心电信号为例）介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制

2、干扰的主要措施小结其他医疗仪器的噪声电极噪声50Hz泄漏电流干扰50Hz电场干扰电子器件噪声高频干扰输入高通滤波屏蔽导联线输入保护电路提高前级放大器增益 选用低噪声器件输入低通滤波采用隔离放大器提高共模抑制比50Hz陷波提高放大器输入阻抗共模驱动电路右腿驱动 电路悬浮电源介绍内容仪器放大器（1）介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结A1VoR6R1A3R3Vi2RWR2Vi1R5R4A2VO1运放构成深度负反馈放大器差动放大（双端输入）同相放大器高输入阻抗增益稳定高共模抑制比介绍内容仪器放大器（2）介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结A1VoR6R1A3R3Vi2

3、RWR2Vi1R5R4A2VO1选用优质运放提高第一级的增益进一步提高共模抑制比高输入阻抗降低放大器本身的噪声降低电极噪声高共模抑制比提高输入阻抗低噪声提高电路共模抑制比降低放大器噪声高增益提高电路共模抑制比提高输入阻抗介绍内容仪器放大器（3）介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结A1VoR6R1A3R3Vi2RWR2Vi1R5R4A2VO1选用优质运放低功耗降低热噪声和电源噪声增加动态范围、抑制非线性失真和支持在低电压工作轨轨降低放大器噪声提高电路共模抑制比选用优质电阻等介绍内容屏蔽介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结屏蔽室屏蔽线（电缆）屏蔽合技术的缺点大幅度增

4、加成本、使用不便稍稍增加成本、使用稍为不便，是最常用的手段。增加分布电容且不对称，导致电路共模抑制比下降稍稍增加成本、在存在强干扰和要求高时使用50Hz 工频电源线介绍内容介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结输入滤波高通滤波目的第一层效益抑制极化电压提高放大器增益副作用提高放大器共模抑制比降低放大器噪声系数第二层效益弊端阻容元件不对称严重降低放大器的共模抑制比低通滤波目的第一层效益抑制高频干扰提高放大器增益提高放大器共模抑制比降低放大器噪声系数第二层效益介绍内容介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结共模反馈驱动A3UicR0A2Uid/2A1Uid/2R0RS1R

5、S2A4UO介绍内容介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结右腿驱动（a）（b）从图（b）所示等效电路可以求出辅助放大器不饱和时的共模电压。高阻输入级的共模增益为1，故辅助放大器A3的反相端输入为 （1）由此得 （2）因为 ，将上式代入，得 （3）介绍内容介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结隔离放大器iFiOec前置放大器后级放大器其他电路交流电源电池DC/DC介绍内容介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结悬浮电源A3UicR0A2Uid/2A1Uid/2R0RS1RS2A4UOVCCVCCVCCVCCVCCVCCECCVCCECCVCC介绍内容介绍内容引言设计要求信号与干扰抑制干扰的主要措施小结信号的特点生物电前置放大器的设计 小结应用要求噪声的特点核心是提高信噪比介绍内容介绍内容引言设