一、 設計心電放大器，要求如下：
1、 輸入阻抗≥10mω。
2、 共模抑制比≥80db。
3、 放大倍數為1000倍。
4、 頻頻寬度為0.05hz~100hz。
5、 放大器的要求軌到軌，低功耗，低雜訊。
二、 整體組成模組：
三、 具體各模組設計：
1、 電源：
由於採用220v交流供電，必須設計電壓轉換部分以保證穩定的為放大器以及各個晶元供電，220v電壓接變壓器變壓後，經橋式整流電路整流，再經電容c1、c2濾波、電路濾波，最後用三端穩壓電路穩壓，即可得到所需電壓。
電路中接入c3用來實現頻率補償，防治自激振盪，減小高頻雜訊和改善負載的瞬態響應，c4用來較小有輸入電壓引入的低頻干擾。
2、 dc/dc電路：
主要的目的是進行電壓的變換及隔離因為直流不能直接通過變壓器公升、降壓，所以先將直流通過開關電路變成交流，頻率一般是幾百k，這時的交流波形沒有交流電正弦波那樣好。變成交流後通過變壓器進行變壓，輸出的交流通過整流、濾波、穩壓等電路變回直流。這裡採用ti公司的dcp010505dbp晶元
電路圖如下：
輸出之後的電壓還需要經過7805和7905進行穩壓。這裡的電容皆採用0.47uf。
3、 前置放大電路：
分為四部分：
（1） 差動放大：
如果將保護電阻直接接入後面的時間常數電路，其輸入阻抗將大為減小，減低了心電圖機的效能，若加入差動發大器，其差模輸入阻抗為2ri＋，共模輸入阻抗為ri＋/2，增加了輸入電阻，進一步抑制了電極雜訊與50hz干擾，提高了共模抑制比。考慮到前級存在極化電壓，最大為300mv，此極放大增益不宜過高，大約定在6倍左右，選取r2=r3=24kω，r1＝10kω，其增益為=5.8。
（2） 時間常數電路：
由於電極和電介質或體液接觸，在金屬介面上總會產生極化電壓，其最大值可能為300mv，這部分電路的主要功能就是濾出極化電壓以及其餘低頻干擾，這部分選取高通濾波器，截至頻率為0.05hz，根據f＝，取r6=r7=4.3mω,得c1=c2=1uf ,從前極電阻中間引入驅動，避免了因電器元件不匹配使共模訊號轉化為差模訊號而不易濾除的影響。
（3） 右腿驅動電路：
雖然in128的共模抑制比較高，但當接入其他電路時，其共模抑制比會變得較低，我們在提高共模抑制比的同時，也要考慮用直接降低共模訊號的方法來提高電路品質，右腿驅動電路就是乙個很好的降低抑制共模訊號的方法，在右腿接入一反向放大器，並與儀表放大相連，可以將共模訊號抑制1＋k倍（k為反向放大增益），從而有效的降低了共模訊號。取r8=10mω,r9=100kω,從而k=1000,加一電容組成低通濾波器，是電路穩定，在這裡選取c=4700pf。
（4） 儀表放大：
由於這部分電路採用整合的in128，其輸入阻抗為1000mω，共模抑制比為95db，滿足本單元設計要求，增益定為20倍，根據ag=1+50kω/rg,可取rg＝2.7kω。
4、 隔離放大：
為了降低由電容耦合產生的位移電流，保證人體生命安全，有必要使用隔離電路，它使前級放大器與后級放大器之間沒有電的聯絡，提高了抗干擾型和安全性。 這裡採用ti公司的iso124晶元，放大倍數為一倍。管腳圖和電路圖如下：
輸入端由dc/dc供電，輸出端由電源供電，不共地。
5、 后級放大電路：
前級總共放大倍數為116倍，心電需要放大1000倍，所以在后級需要放大8.6倍，現設計乙個放大倍數8~9倍的可變增益放大電路。
在這裡我加入了乙個高通環節，截止頻率為0.048hz。
6、 雙t型50hz陷波電路：
雖然前端採用整合化器件已經有了很高的共模抑制比，但由於它不能消除干擾以及后級電路再次引入50hz工頻干擾，在電路的最後部分仍需加入50hz陷波器，其可以採用雙t帶阻濾波器。
調節品質因數時，品質因數並不是越大越好，品質因數越大，其β也越大，電路將出現不穩定甚至自激振盪，本部分選為r=43kω,c=68nf。陷波頻率為55hz，調節r/2把中心頻率調至50hz。
7、 低通電路：
高頻干擾，其幅度不是很高，但由於心電訊號同樣較微弱，再加上前級的1000倍左右的放大，高頻干擾訊號必須考慮濾除，已知人體心電訊號頻率大約為0.05hz～100hz，而低於0.05hz的訊號已經在前置放大器中濾除，因此設計一低通截止頻率為100hz的濾波器。
這裡採用3階巴特沃茲濾波器。
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