关 闭

新闻中心

EEPW首页 > 工控自动化 > 设计应用 > 远程无线心电监护系统的硬件设计

远程无线心电监护系统的硬件设计

作者:时间:2012-12-22来源:网络收藏

2)前置放大电路及右腿驱动电路
①前置放大电路
人体体表采集到的非常徽弱,一般为0.05~5 mV,而且信号源阻抗比较大,这就要求放大电路增益大,输入阻抗高;但是又因为存在强大的干扰,增益太大有可能导致静态工作点的偏离,甚至进入截止或饱和,引起心电放大器的阻塞。因此设计中考虑放大电路分为两级实现,前置放大增益为10左右,选择由AD公司的仪表放大器AD620及外围器件组成,电路原理图如图4右半部分所示。AD620的1、8号引脚之间接入的电阻R决定信号的增益,增益方程式为:G=1+49.4 kΩ/R,对于所设定的增益,控制电阻值为:R=49.4/(G-1)kΩ。本课题中为了使R为整数,取G=10.88,则R=5 kΩ,即图4中R10为5 kΩ。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/159592.htm

f.JPG


②右腿驱动电路
采集时,很多的共模干扰会把微弱的心电信号淹没,因此要求放大电路有很高的共模抑制比(CMRR)。为了进一步提高前置放大电路的共模抑制比,去除人体携带的交流共模干扰,我们选择使用图4左半部分的右腿驱动电路:由低功耗运放AD705、电阻网络R8、R9、R10组成。其工作原理是:从前置放大电路的增益调节电阻处提取反馈信号,如果检测出共模电压,则输入右腿驱动放大电路(R6、C5、R7、AD7 05)进行反相放大后反馈到右腿电极,这有效地降低了共模电压。
3)滤波电路
①高低通滤波电路
心电信号的有用信息主要集中在0.05~100 Hz之间,为了抑制直流漂移、呼吸引起的基线漂移以及放大电路通频带外的低频噪声,本课题的设计中选择了一个简单的RC高通滤波器用来滤除各种低频噪声和一个低通滤波器来消除高频干扰,以提取有用的心电信息。如图5左半部分所示:高通滤波器由R23和C15构成,滤波器的时间常数t=RC=3.2 s,截止频率为g.JPG。低通滤波器有R22和C16构成,滤波器的截止频率为:h.JPG
②双T网络有源陷波电路
50 Hz工频干扰是心电信号采集中主要干扰之一,对心电波形的影响较大。选择双T网络有源陷波电路专门滤除50 Hz工频干扰,如图5右半部分。电路的中心频率:l.JPG。其中双T网络是RC选频电路,当R=R11=R12=2xR13,C8=2XC9=2xC10=2xC时,网络达到严格对称,才能使对应于f0频率的信号互相抵消,衰减到零。

i.JPG


U5和两个反馈电阻R14、R15组成反馈回路,具有频率增强作用,使得阻带宽度变窄,品质因数Q值提高,陷波特性好。反馈系数j.JPG,品质因数k.JPG。品质因素Q决定陷波电路的选择性,高Q对应较窄的阻带而低Q对应较宽的阻带。本课题中对于50 Hz的陷波电路,选择Q值为2.5,则根据l.JPG选择电容C为47 nF,计算得到R为68 kΩ;由设定的Q值得到F=0.9,选择R14为2kΩ,则计算得到R15为18kΩ。



评论


相关推荐

技术专区

关闭