《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計-心電圖儀設(shè)計與制作(文件)
【正文】 es the characteristics of ECG and its impact on amplifier regard to the specific circuit design unit also made a brief introduction.武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計 4 引 言儀的關(guān)鍵部件. 如下圖所示,心電信號主要由 P 波、 QRS 波群、T P波的寬度不超過 ，最高幅度不超過 QRS 波群最高不超過。而 T 波不應(yīng)低于 R 波 1/ ~30HZ,幅度約為0~5mV,信號十分微弱.心電信號圖 由于心電信號中通常混雜有其它生物電信號,加之體外以 50Hz 工頻干擾為主的電磁場的干擾,使得心電噪聲背景較強,出有臨床價值的干凈心電信號,往往要求心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有高精度、高穩(wěn)定性、高輸入阻抗、高共模抑制比、OP07 芯片設(shè)計了一種符合上述要求的多路心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計 5 1 設(shè)計方案比較 光電效應(yīng)手指脈搏傳感器圖 11利用指套式光電傳感器，臟的跳動,引起手指尖的微血管的體積發(fā)生相應(yīng)的變化，當(dāng)光通過手指尖射到硅光電池時,產(chǎn)生光電效應(yīng),這樣就把人體的脈搏轉(zhuǎn)換為相應(yīng)于脈博的電信號, 方便檢測.一級放大電路部分:采用運放LM324 作為放大芯片,把指尖取出的極微弱的 ～3 uA 的電流放大約 20 倍.昂二階低通濾波部分: 按人體脈搏在最高跳動次數(shù) 240 次/min 計算，據(jù)歸一化法設(shè)計低通放大器，3dB 截止頻率為 14HZ.電源部分采用電池供電.其優(yōu)點是,電路結(jié)構(gòu)簡單,易于制作.但缺點是,光電效應(yīng)手指脈搏傳感器價格貴,且入射光強太強時,會使輸出飽和.此外,由于缺少陷波部分的設(shè)計,50HZ 的工頻信號會給電路帶來極大干擾,使輸出信號失真.武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計 6 壓電陶瓷式脈搏傳感器圖 12選用壓電陶瓷片HTD 作為傳感器，把人體的脈搏震動轉(zhuǎn)換成為電信號輸入到放大整形電路的輸入端口. 其優(yōu)點是制作方便,但價格相對較貴.數(shù)據(jù)采集部分,用 OP07 這種具有一定精度的普通運算放大器來構(gòu)建放大電路.，可以通過更改從而精確度得到保證，但是數(shù)字濾波對處理器的要求比較高，想要得到更好的濾波效果就要求濾波器取更高的階數(shù)，處理器時鐘周期盡可能小，乘法的計算速度盡可能大，一般非 DSP 處理器達(dá)不到要求.電源部分采用 7805 和 7905 輸出正負(fù)五伏直流電壓為運算放大器供電. 銅片式脈搏傳感器武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計 7 圖 13銅片式脈搏傳感器的原理與壓電陶瓷類似,由于銅片的形變產(chǎn)生相應(yīng)的電信號. 其優(yōu)點是價格低廉,但缺點是極易受到干擾.前置放大電路選用儀用放大器 OP07 作為前置放大器. 由于人體心電信號十分微弱,噪聲背景強且信號源阻抗較大,加之電極引入的極化電壓差值較大(比心電差值幅度大幾百倍),因此,通常要求前置放大器具有高輸入阻抗、高共模抑制比、低噪聲、低漂移、非線性度小、合適的頻帶和動態(tài)范圍等性能, OP07 具有高輸入阻抗、低噪音、高精度、較高建立時間、低功耗等特性,而理論上其共模抑制比為無窮大,非常適合作為醫(yī)療儀器前置放大器使用.濾波部分選用 OP07 ,又不像高階濾波會因為電阻電容累積誤差過大影響濾波效果.后級放大部分用 OP07 做放大，電源部分采用正負(fù) 12V 直流電壓為運算放大器供電.因此,綜合各種原因考慮,決定使用銅片式脈搏傳感器.武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計 8 2 單元電路設(shè)計 前置放大部分因為接受的信號非常微弱，對于后級的信號處理和測量較難實現(xiàn)，所以在
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