基于multisim的肌電信號的采集與分析(文件)
【正文】 電流： O． 5nA； 最小共模抑制比： 93dB(G=10)； 高輸入電阻： 10GΩ ； 最大功耗： 650mW。其增益計(jì)算公式為： G = ( 4 9 . 4 K Ω / R G ) + 1 其中 RG 為管腳 1和管腳 8之間 G的電阻， G 為增益值。由 U33A、 CR R R R R R8 構(gòu)成共模反饋電路，人體輸入的共模電壓被阻值相等的電阻 R R R R8檢測出來，經(jīng)過 U33A 將其倒相并反饋到人體上，使其共模電壓降低。 本設(shè)計(jì)中要保證低頻信號不被衰減，而對高頻求不高，因此選擇了巴特沃斯濾波器。根據(jù)G=1+R27/R22=2，二階低通濾波器放大 2 倍，因此，整個(gè)低高通濾波電路信號放大 100 倍，加上前置放大器放大 lO 倍，經(jīng)過此處的信號被放大 1000 倍。 50Hz 陷波 電路 50Hz 工頻信號對表面肌電信號的采集有很大的影響，它的頻率恰好在表面肌電信號能量集中的頻段，且其幅度比表面肌電信號 大 13個(gè)量級，因此必須 除去。 共 頁 第 頁 圖 10 50Hz 陷波電路 其中雙 網(wǎng)絡(luò) 是 RC 選頻電路，該 網(wǎng)絡(luò) 是對稱的， 陷 波頻率為：f= 1 /2π R1C1取 R1=680KΩ ， C1=，則f = 1 / ( 2 * 3 . 1 4 * 6 8 0 K * 0 . 0 4 7 u ) = 4 9 . 8 ≈ 5 0 H z， 下圖為該對陷波電路的仿真電路圖， 圖 11 50Hz 陷波電路仿真 對此電路經(jīng)過軟件仿真，得到的幅頻曲線如下圖所示。 在此次課程設(shè)計(jì)中藥特別感謝老師和同學(xué)對我的幫助，尤其是和同伴的商量與合作更是讓我收益匪淺。在設(shè)計(jì)過程中也遇到了很多困難，在硬件設(shè)計(jì)中，為了消除多方面干擾，采用帶通濾波、 50Hz 陷波設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中采用雙 T網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)算放大器構(gòu)成的有源雙 T 陷波 電路來濾除 50Hz 工頻信號。 由 于肌電信號非常微弱，一般只有幾微伏到幾毫伏，信號經(jīng)過前黃放大器 lO倍放大和濾波器的 100 倍放大，還需要再次的放大，采用由上位機(jī)控制的模擬開關(guān)和放大器組成的放大電路，如圖 7所示 共 頁 第 頁 圖 7主放大電路 電路設(shè)計(jì)結(jié)束后對其進(jìn)行仿真，用示波器觀察現(xiàn)象，仿真電路圖如下圖所示： 圖 8放大電路 仿真 用自發(fā)生器模擬 單片機(jī)的控制信號控制 ADG408 的 A， B， C端口，使得 所 共 頁 第 頁 接電阻 中有一個(gè)選通，設(shè)其阻值為 Rx，放大系數(shù)為： K = 1 + R29 / RxRx 取 100KΩ ， 50KΩ ， 25KΩ ， 20KΩ ,10KΩ ， 5． 1KQ， 4KΩ ,2K． Q，使 K=2， 3， 5， 6,11，21， 26,5l，需要不同的放大倍數(shù)只要通過模擬開關(guān)選擇不同電阻即可。 肌電信號頻率范圍為 010KHz，主要集中在 10． 500Hz，所以采用 010KHz 的帶通濾波，電路如圖 5所示。 通過前置放大器的信號中含 有干擾的高頻信號，還應(yīng)限制高頻信號，這就要使用低通濾波器。本設(shè)計(jì)中選擇放大 20 倍左右，取 RG=2． 6K，
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