便携式心电放大电路

1、便携式心电放大电路1 心电概述在正常的心脏中，初始激动由窦房结发出，经窦房结连接组织到达并使整个心房兴奋；由窦房结发出的激动经心房肌及某些特殊传导束将激动传递到房室结，激动在房室结延时后，在经房室束继续下传到心室。在心室中，来自心房的激动经左右束支及纤维传递到左右心室，并使整个心室激动。心电信号的频率范围0.05100HZ，幅值范围0.55Mv。人体是新电信号的信号源，人体内阻，监测电级与皮肤接触电阻等为信号源内阻，其值较大，一般为几十千欧，故要求放大器有很高的输入阻抗。人体相当于一个导体，接受空间电磁场的各种干扰信号，这些干扰信号相当于共模信号，因此心电放大器要有较高的共模抑制比。2 总体设

2、计以简单的集成放大元件为材料设计一个用电池供电的，抗干扰能力强的便携式心电放大电路。电路总体参数如下：电路总增益可调增益分为200,400,800倍共模抑制比大于80dB频率响应范围0.05100HZ输入阻抗1000M（MAX4194）总设计流程图如下：信号输入前置放大电路50HZ陷波电路低通滤波电路末级放大电路信号输出3 单元电路设计前置放大电路：选用MAX4194作为放大器核心元件.放大器输入端设计有高通滤波器可以抑制极化电压，取其电压增益100。AG=1+=100得R6=R7=0.51K二极管D1D4组成保护电路，在输入5000V时电路不会损坏，二极管选用低漏电的微型二极管1N4184，

3、最大允许通过瞬时电流为100mA，因此R1和R2为50K。无源高通滤波器的截止频率0.05HZ，取R3=R4=10M,计算得到C1=C2=0.64µF,实际可取0.68µF。为了减小50Hz 交流电对共模信号的干扰，采用“右腿驱动电路”：即病人右腿不直接接地，而是通过限流电阻与驱动放大器相连，当病人和地之间，由于漏电或其它原因出现高电压时，右腿放大器立即饱和，这相当于病人不接地，减少了电击的危险。取R5=10K,Rf10M，C34700Pf(使右腿驱动电路稳定)，R0100 K。前置放大电路(图中方框为MAX4194)50HZ陷波器:主要功能是滤除工频50HZ干扰信号，使用

4、双T带阻陷波电路，其电阻电容参数选择公式为：由R=，f050Hz选择：R=56K,R/227K,2C=0.1µF,C=0.056µF,Rw10K，R4=110K,R5=1K.Q值选在510之间,Q=.二阶巴特沃思低通滤波电路（上图）由02f0 C=Cgui/Z0 f0=100Hz得：C2=0.22µF C3=0.1µF R=10K末级放大电路信号放大2、4、8倍可调，采用普通反相放大器。RiRd=200KRo=1.6M,R3=390K,R4=820K.电源电路（图见下页）利用四节干电池串供电，中间接地，将另一端电压拉至-3V，此方法实现较简单，但缺点是电

5、池节数太多，影响整机的便携性。4 结语可通过将导联线互相绞合，减小引线环路面积，以减少空间磁感应干扰。设计中各元件和参数选择还有多种，滤波器的阶数也可调整，放大倍数还需通过实验验证。通过本次设计，学到了很多关于运放，滤波器的实际知识，收获很大。附录：芯片简介1 LM324是四运放放大器是内含四个特性近似相同的高增益、内补偿放大器的单电源（也可以是双电源）运算放大器。电路可以在+5V或+15V下工作，功耗低，每个运放静态功耗约0.8，但驱动电流可达 。其主要参数如下：电压增益 100dB 单位增益带宽 1MHz单电源工作范围 3V-30V DC每个运放功耗（V+=5V时） 1mV/op.Amp输入失调电压 2mV（最大值7mV）输入偏置电流 50nA-150 输入失调电流 5nA-50 输入共模电压范围 （单电源） （双电源）输出