心电放大器设计报告
心电图信号放大器
实验三心电图信号放大器采用自上而下的设计顺序，一般设计过程为： 1)确定总体设计目标； 2)方案设计；3)详细设计；4)调试；5)印刷电路板设计；6)整机测试。
每个步骤不是完全独立的，在实际的设计过程中,各个步骤经常是交叉进行，特别是2)、3)、4)步。
下面通过一个实例来说明Pspice对设计方案和具体电路进行分析的过程，通过仿真计算，可发现设计上的错误或不合理之处，然后重新调整设计方案或修改电路元件参数，再仿真，直到设计电路的技术指标满足要求为止。
设计一个心电图信号放大器。
已知: (1）心电信号幅度在50μV～5mV之间，频率范围为0.032Hz～250Hz。
(2）人体内阻、检测电极板与皮肤的接触电阻(即信号源内阻)为几十千欧。
(3）放大器的输出电压最大值为-5V～+5V。
1) 确定总体设计目标；由已知条件1)可知该放大器的输入信号属于微弱信号,所要求的放大器应具有较高的电压增益和低噪声、低漂移特性。
由已知条件2)可知,为了减轻微弱心电信号源的负载,放大器必须有很高的输入阻抗。
另外，为了减小人体接收的空间电磁场的各种信号(即共模信号)，要求放大器应具有较高的共模抑制比。
因此，最后决定的心电放大器的性能指标如下：差模电压增益：1000(5V/5mV)差模输入阻抗：>10MΩ共模抑制比：80dB通频带：0.032Hz～250Hz2) 方案设计:根据性能指标要求,要采用多级放大电路，其中前置放大器的设计决定了输入阻抗,共模抑制比和噪声,可选用BiFET型运放,本设计采用了LF4111型运放(其Avo=4⨯105,Rid≈4⨯1011Ω,Avc=2)，由于单极同相放大器的共模抑制比无法达到设计要求(可通过Pspice仿真波形看出)，本设计采用了由三个LF411型运放构成的仪用放大器。
第二级放大器的任务是进一步提高放大电路的电压增益，使总增益达到1000。
其次为了消除高、低噪声，需要设计一个带通滤波器。
心电信号浮地放大器的设计
心电信号浮地放大器的设计摘要心电现象是人体生命活动的基本属性之一，它是反映人体生理状态的一种重要信息，心电图在医学上被广泛运用。
心电信号属于低频的微弱信号，为了对其进行处理和显示，必须将其放大到适当的幅度。
该论文分析了心电信号放大器的安全性、共模抑制比、输入阻抗、抗干扰能力与输入噪声等性能指标，讨论了心电信号放大器的发展趋势，以光电耦合方式作为本课题的研究方向，提出了一个心电信号浮地放大器的设计方案。
在该课题中，完成了心电信号浮地放大器的单元电路设计，包括前置放大电路、高通滤波器、50Hz陷波器、光电耦合隔离电路、低通滤波器、后级放大电路与浮地电源，并制作成一个实验装置。
通过对电路的仿真和实验装置的测试，检测了所设计的心电放大器的通频带、50Hz陷波、共模抑制比、输入阻抗与增益等主要性能指标，根据检测结果对所设计的电路进行了分析评价。
关键词：心电信号，浮地放大器，隔离，光电耦合ABSTRACTElectrocardio one of the basic attributes of human life, it reflects an important information of the physiological state. ECG has been widely used in medicine. Electrocardiosignal is a weak low-frequency signal, in order to process and display, it must be enlarged to the appropriate rate. This article analyzes performance indicators of electrocardiosignal amplifier, included safety, common mode rejection ratio, input impedance, anti-interference ability input noise etc. It discusses the development trend of electrocardiosignal amplifier, and with photocoupling for the subject of this research, gives a design of electrocardiosignal isolation amplifier.In this task, it has completed the design of unit circuits for electrocardiosignal isolation amplifier, including the pre-amplifier, high-pass filter, 50Hz notch filter, photocoupling isolation circuits, low-pass filter, after-class amplifier circuit and floating power supply, and an experimental device has been made. With simulation for the circuit and test for the experimental device, it detects the major performance indicators of the electrocardiosignal isolation amplifier designed in this task, including pass band, 50Hz Notch, common mode rejection ratio, input impedance, gain etc. According to test results, it gives analysis and evaluation to the circuit.Key words：electrocardiosignal, isolation amplifier, isolation, photocoupling目录中文摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1绪论 (1)1.1 心电介绍 (1)1.2 心电图仪发展简史 (2)1.3心电图与心电图机的应用 (3)1.4心电图与心电图机的发展趋势 (4)1.5 心电信号放大器 (5)1.5.1 心电放大器的意义 (5)1.5.2 心电信号放大器的发展 (5)1.5.3 心电信号浮地放大器 (5)2 总体设计 (7)2.1 心电放大器的性能指标 (7)2.2 选择隔离方式 (8)2.3 确定功能模块 (8)2.4 系统框图 (9)3 单元电路设计 (11)3.1 前置级 (11)3.2 高通滤波器 (13)3.3 50Hz陷波器 (13)3.4 隔离电路 (15)3.5 后级放大电路 (18)3.6 浮地电源 (19)4 系统测试 (21)4.1 前置级 (21)4.2 滤波电路 (22)4.3 50Hz陷波器 (23)4.4 隔离电路 (24)4.5 后级放大电路 (24)4.6 系统参数 (25)5 分析与总结 (26)5.1 课题设计分析 (26)5.2 装置优化的方向与应用 (26)6 致谢 (27)参考文献 (28)附录A：元器件清单 (31)附录B：系统总电路图 (31)1 绪论1.1 心电介绍心脏是循环系统中重要的器官。
心电设计报告
直流心电放大仪设计报告心电信号作为心脏电活动在人体体表的表现，信号比较微弱，其频谱范围是0.05～200Hz，电压幅值为0～5mV，信号源的阻抗为数千欧到数百千欧，并且存在着大量的噪声，测量时，除了受包括肌电信号，脑电信号，呼吸波信号等体内干扰信号的干扰，还受到基线漂移，电极接触等体外干扰。
心电的这些特点，要求设计在强噪声下能有效抑制各种干扰的便携式心电采集放大仪，来得到正确的心电信号。
本直流心电放大仪设计思路是：由携带在人体上的电极采集心电信号，经过前置放大器的初步放大，并且在前置放大器电路部分设计滤波和右腿驱动电路，对各种信号进行一定的抑制后送入仪用放大器，输出后送入低通滤波器，以滤除心电频率范围以外的干扰信号，最后经过主放大器，得到能观察范围内的心电信号。
在进行实验元件参数选取时，既要考虑满足设计要求，同时又要保证所用的元件必须能找到，而且考虑到元件精度要求。
心电放大仪总体结构图：人体电极拾取前置放大器（共模抑制电路）低通滤波器后级放大电路示波器显示本设计的电路主要由五部分组成：电源变换电路；前置放大器和抑制共模电路；低通滤波电路；后级放大电路（主放大电路）。
由携带在人体上的电极拾取的心电信号首先经过前置放大器的初步放大，并对各种干扰信号进行一定的抑制后进入低通滤波器以滤除心电频率以外的干扰信号，然后经过后级主放大器进一步放大后，输入示波器，进行观察。
设计没有采用50HZ工频滤波电路，是因为本设计由电池供电，共模工频干扰很小（外界电场影响），可以通过右腿驱动电路很好的滤除。
一、电源变换电路：由于电池最多只能用四节，也就是6V，而实验采用的芯片是LM324，因此采用具有升压能力的电路，它能将Ec转换为±Ec。
其原理是NE555,时基电路接成无稳态电路，555和R21、C13接成无稳态多谐振荡器，振荡频率约在20kHz左右，由于充、放电时间常数皆为R21C13，故占空比为50％。
输出的20kHz脉冲波经D1、C14和D2、C15分别整流滤波后，输出±EDD双电源。
心电放大仪
中南民族大学——生物医学工程学院暑期培训——心电图仪实验报告暑期培训——心电放大仪实验报告小组信息：组长：岳之恒组员：刘冶李春雨设计背景心脏是人体血液循环的动力装置。
正是由于心脏自动不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，才使得血液在封闭的循环系统中不停地流动，使生命得以维持。
心脏在搏动前后，心肌发生激动。
在激动过程中，会产生微弱的生物电流。
这样，心脏的每一个心动周期均伴随着生物电变化。
这种生物电变化可传达到身体表面的各个部位。
由于身体各部分组织不同，距心脏的距离不同，心电信号在身体不同的部位所表现出的电位也不同。
对正常心脏来说，这种生物电变化的方向、频率、强度是有规律的。
若通过电极将体表不同部位的电信号检测出来，再用放大器加以放大，并用记录器描记下来，就可得到心电图形。
医生根据所记录的心电图波形的形态、波幅大小以及各波之间的相对时间关系，再与正常心电图相比较，便能诊断出心脏疾病。
诸如心电节律不齐、心肌梗塞、期前收缩、高血压、心脏异位搏动等。
心电放大仪就是用来测量心脏活动时所产生的生理电信号的仪器。
设计功能：设计制作一台简易心电图仪，用于测量人体心电信号，并在示波器上显示技术指标：（a）电压放大倍数为1000倍，误差为±5%（b）-3dB低频截止频率为0.05HZ（可不侧，有心电信号放大器的电路设计予以保证）（c）-3dB高频截止频率为100HZ，误差为±10HZ，在200HZ处的衰减≥10Db（d）通带内响应波动≤3dB（不允许嵌入50HZ陷波电路）（e）共模抑制比≥60dB（必须带有1.5m长的屏蔽导连线测量）（f）参模输入电阻≥5MΩ（可不测，由电路设计予以保证）各个模块的方案选择及原理和计算：仪表放大器：因为人的皮肤的电阻大而且共模信号多，因此输入使用仪表放大器，前面的两个跟随器可以增大输入内阻和做到上下结构的对称可以有效的消除共模信号，后面一个运放对信号进行放大，放大倍数为两倍。
心电放大器的设计与仿真
电子线路CAD短学期设计报告学院：电子信息学院学号： ********班级： 15040211姓名：***日期： 2017年3月11日一、实验目的通过一个实例来说明Pspice对设计方案和具体电路进行分析的过程，理解电路的自上而下的设计方法。
二、实验原理设计一个心电图信号放大器。
已知:(1）心电信号幅度在50μV～5mV之间，频率范围为0.032Hz～250Hz。
(2）人体内阻、检测电极板与皮肤的接触电阻(即信号源内阻)为几十千欧。
(3）放大器的输出电压最大值为-5V～+5V。
1、确定总体设计目标由已知条件（1)可知该放大器的输入信号属于微弱信号,所要求的放大器应具有较高的电压增益和低噪声、低漂移特性。
由已知条件（2)可知,为了减轻微弱心电信号源的负载,放大器必须有很高的输入阻抗。
另外，为了减小人体接收的空间电磁场的各种信号(即共模信号)，要求放大器应具有较高的共模抑制比。
因此，最后决定的心电放大器的性能指标如下：差模电压增益：1000(5V/5mV)；差模输入阻抗： >10MΩ；共模抑制比：80dB；通频带：0.05Hz～250Hz。
2、方案设计根据性能指标要求,要采用多级放大电路，其中前置放大器的设计决定了输入阻抗,共模抑制比和噪声,可选用BiFET型运放,本设计采用了LF4111型运放(其中Avo=4 10 ,Rid≈4 10 Ω,Avc=2)，由于单极同相放大器的共模抑制比无法达到设计要求(可通过Pspice 仿真波形看出)，本设计采用了由三个LF411型运放构成的仪用放大器。
第二级放大器的任务是进一步提高放大电路的电压增益，使总增益达到1000。
其次为了消除高、低噪声，需要设计一个带通滤波器。
因为滤波器没有特殊要求，本设计可采用较简单的一阶高通滤波器和一阶低通滤波器构成的带通滤波器。
3、详细设计根据上述设计方案，确定了心电放大电路的原理图，如图5-1所示。
A1、A2、A3及相应的电阻构成前置放大器，其差模增益被分配为40，其中A1、A2构成的差放被分配为16，其计算公式为：Avd1=(Vo1-Vo2)/Vi=(R1+R2+R3)/R1，Avd2=Vo3/(Vo1-Vo2)=-R6/R4=1.6。
心电放大器(交流供电)设计报告
心电放大器（交流供电）设计报告
3004202336-1-张路遥
技术指标：
输入阻抗>1MΩ
输入端短路噪声电压峰-峰值（P-P）<=10uV
CMRR>=60db
电压增益：>=1000倍
50HZ干扰抑制滤波器：>=20dB
带宽：0.05HZ~40HZ（以10HZ为基准，+0.4dB,-3.0dB）
前言：
在当今社会中,心脏病等心血管已经成为了世界范围内常见的疾病,号称“头号杀手”。
由于心脏病有突发性以及长久性，对心脏病人也需要长期的治疗和监护。
心脏是循环系统中重要的器官。
由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。
心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。
心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。
如果在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。
心电放大电路
交流心电放大器设计报告天津大学生物医学工程王博一概述心脏是循环系统中重要的器官。
由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。
心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。
心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。
如果在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。
基本心电图如上所示，包含如下几个波段：P波――两心房除极时间P-R间期――心房开始除极至心室开始除极时间QRS波群――全心室除极的电位变化ST段――心室除极刚结束尚处以缓慢复极时间T波――快速心室复极时间普通心电图有一下几点用途1、对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值。
2、对心肌梗塞的诊断有很高的准确性，它不仅能确定有无心肌梗塞，而且还可确定梗塞的病变期部位范围以及演变过程。
3、对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。
4、能够帮助了解某些药物（如洋地黄、奎尼丁）和电解质紊乱对心肌的作用。
5、心电图作为一种电信息的时间标志，常为心音图、超声心动图、阻抗血流图等心功能测定以及其他心脏电生理研究同步描纪，以利于确定时间。
6、心电监护已广泛应用于手术、麻醉、用药观察、航天、体育等的心电监测以及危重病人的抢救。
本设计由于采用交流供电，其实际意义在于用在，心电监护以及心电的静态检测方面，因此在设计上就力求全面反应各个波段上的电位情况，并尽量减少噪声，以达到国家基本心电图机要求二系统设计心电信号十分微弱，频率一般在0.5—100Hz 之间，能量主要集中在17Hz 附近，幅度大约在10uV （胎儿）～5mV （成人）之间，所需放大倍数大约为500-1000倍。
而50hz 工频信号，极化电压，高频电子仪器信号等等干扰要求心电信号在放大的过程中始终要做好噪声滤除的工作，以下便给出一个整体化框图，力图从多个方面削减这些干扰三 具体实现 Vi+V O Vi －RL1 导联输入：导联线又称输入电缆线。
试验三心电放大器与右腿驱动电路的设计
实验三 心电放大器与右腿驱动电路的设计、实验目的1 .掌握用运算放大器组装的心电放大器电路及其共模抑制比的测定方法。
2 .了解右腿驱动电路对于抑制共模信号和电气安全方面的意义。
3 .了解心电放大器的频率特性对于心电信号波形的影响二、实验原理在生物信息的获取和处理中，生物电位放大器占有重要的地位。
由于生物 电信号一般都很微弱，所以生物电放大器必须有高的共模抑制比和足够的增益。
为了减小信号传输中的衰减和失真，生物电位放大器还必须有高的输入阻抗。
同时，为了保证被测对象的安全，防止发生电击事故，在电路中必须采取适当 的保护措施。
心电放大器是一种重要的生物电位放大器，它可以作为生物电位放大器的 代表。
本实验中所用的心电放大器电路原理如图3-1所示，它可以满足上述对 于生物电位放大器的基本要求。
电路中共采用了五只运算放大器，其中4和A 2 组成同向并联差动放大器（A 和A 可以用双运放747或单运放741），它具有很 高的输入阻抗，其差动增益Gd — R + R + R — 2 R + R-3 R 4 4 - R 4 4而共模增益为Gc = 1，所以这一级的共模抑制比CMRR = Gd （输入端开路 时，容易引起饱和，饱和可以将①、②端短路，接地。
）4的作用是进一步放大差动信号，并把双端差动输入变成单端输出，其差 动增益为调整P 可使其共模输出信号最小。
1Gd =务= 8 47 KT1K图3-1心电放大电路原理图由4, A2, 4组成的三运放的放大器电路又称为仪表放大器，它具有高输入阻抗，高共模抑制比和可调的增益，在生物电位放大器中得到广泛应用。
4、凡、R7、R6~ R18构成右腿驱动电路。
R6、R7将共模电压的平均值检出，4将此信号放大，倒相后加于右腿上。
对于共模信号而言，这是并联电压负反馈，故使人体上的电压减小。
这部分电路的等效电路如图3-2所示。
图3-2右腿驱动电路的等效电路图3-2中匕加为加于人体上的共模电压。
心电放大器(交流供电)设计报告
心电放大器（交流供电）设计报告3004202336-1-张路遥技术指标：输入阻抗>1MΩ输入端短路噪声电压峰-峰值（P-P）<=10uVCMRR>=60db电压增益：>=1000倍50HZ干扰抑制滤波器：>=20dB带宽：0.05HZ~40HZ（以10HZ为基准，+0.4dB,-3.0dB）前言：在当今社会中,心脏病等心血管已经成为了世界范围内常见的疾病,号称“头号杀手”。
由于心脏病有突发性以及长久性，对心脏病人也需要长期的治疗和监护。
心脏是循环系统中重要的器官。
由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。
心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。
心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。
如果在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电图机(即精密的电流计)的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。
图1标准的心电图心电图是检查心脏情况的一个重要方法，其应用范围包括以下几个方面：(1)分析与鉴别各种心律失常。
(2)查明冠状动脉循环障碍。
(3)指示左右房窜肥大的情况，协助判别心瓣膜病、高血压病、肺源性及先天性心脏病的诊断。
(4)了解洋地黄中毒、电解质紊乱等情况。
(5)心电监护已广泛应用于手术、麻醉、用药观察、航天、体育等的心电监测以及危重病人的抢救。
本设计为交流供电的心电放大器，是适用于临床监护的普通心电图机。
系统设计：总体介绍心电信号十分微弱，常见的心电频率一般在0—100Hz之间，能量主要集中在17Hz附近，幅度小于5mV，心电电极阻抗较大，一般在几十千欧以上。
在检测生物电信号的同时存在强大的干扰，主要有电极极化电压引起基线漂移，电源工频干扰(50Hz)，肌电干扰(几百Hz 以上)，临床上还存在高频电刀的干扰。
电源工频干扰主要是以共模形式存在，幅值可达几V甚至几十V，所以心电放大器必须具有很高的共模抑制比。
十一组心电信号放大器设计完整版
设计报告书时间：2015-7-30 设计题目：心电信号放大电路目录一、方案论证与选择 (3)1、心电信号前置级放大电路 (3)2、滤波器电路 (3)二、设计总体方案 (4)二、电路设计 (4)1.心电信号前置放大电路 (4)2. 高通滤波器 (5)三、低通滤波器 (6)四、50Hz 陷波器 (6)五、测试方案和结果 (7)1.proteus仿真结果图 (7)2.测试仪器 (8)3.测试条件和结果 (8)2.测试结果分析 (9)五、设计总结 (9)附录 (9)参考文献： (10)心电信号放大器设计报摘要：心电信号等各种生理参数都是复杂生命体发出的强噪声条件下的微弱信号，其幅度在10uV-5mV 之间，经过放大1000多倍才能被观察出来。
频率范围为0.05Hz -100Hz，淹没在50Hz的工频干扰和人体其他信号之中。
本设计根据心电信号特征设计一个性能良好的心电放大器,能够满足心电信号检测的要求。
首先从人体体表采集心电电位的变化，经前置后，通过滤波和放大，得到的心电信号能够在示波器上显示出比较清晰的波形。
在设计中采用低功耗、高精度的仪用放大器，即AD620作为放大器的前置级。
经前置放大器后，运用低通和高通滤波器的串联，对心电信号有效频率外的干扰进行滤波。
并且采用双T网络构成的陷波器，对50Hz的工频干扰进行抑制。
最后通过一个主放大将心电信号进一步放大，便于后面波形的显示。
关键词：心电信号；前置放大器；滤波；50Hz工频干扰一、方案论证与选择1、心电信号前置级放大电路由于心电信号属于高强噪声下的低频微弱信号，所以要求前置放大器应具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、具有一定的电压放大能力等特点，选择仪表放大器即可满足要求。
考虑到要求高共模抑制比、高输入阻抗和调试方便，不使用采用集成运算放大器构成的仪表放大器，而是直接使用集成仪表放大器，本设计选用低成本集成仪表放大器AD620实现。
2、滤波器电路正常心电信号的频率范围为0.05~100Hz，而90%的心电信号频谱能量集中在0.25~35Hz之间。
低成本心电放大器设计报告剖析
低成本心电放大器（交流供电）设计与测试报告作者姓名：凌伟学号：3013202225学院：精密仪器与光电子工程学院班级：生物医学工程一班指导教师：李刚天津大学2015年1月1. 题目要求交流供电低成本心电放大器： 要求与主要技术指标： A. 输入电阻>5M B. 共模抑制比>80dBC. 输出摆幅>2.5V （采用单片机采集时动态范围≧28）D. 频带：0.05～75HzE. 具有光电隔离F. 制作相应的稳压电源 2. 总体设计方案整体电路设计框图如下：其中前置放大电路中包含有高通滤波部分。
220V 交流电经稳压电源整流滤波稳压后输出±Vcc ，为光电隔离后的电路供电；DC/DC 隔离电路将稳压后的±Vcc 隔离并输出±Vee 为前级电路供电。
总体电路实物图：心电信号220V 交流3.单元电路设计1.稳压电源稳压电源包括变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路。
选用桥式整流电路，这儿选取元器件要注意二极管的极限电流和变压器的功率选择。
流经每个二极管的电流，变压器功率P=UI，由于电路中电流很小，变压器功率选择成本最低的3W，整流二极管选用1N4007，该二极管主要参数：最大正向平均整流电流1.0A、最高反向耐压1000V、正向压降1.0V。
稳压电路选用三端集成稳压器7812和7912，用以稳定输出±12V，C1 C2是滤波电容，容值大小由充放电时间和输出波纹系数决定，一般取容值较大的电容，此处耐压为15V，因此选取1000μF/25V的电容。
C3C4作用是缓解负载突变、改善瞬态响应，这儿取220μF/25V。
C5C6用来实现频率补偿、防止自激振荡、减少高频噪声，选取参数0.1μF/25V。
实物图：测试结果：如图，稳压电源能稳定输出﹢11.7V 、﹣11.8V ，此电压下运放能正常工作。
2. DC/DC 隔离电路由于在电路中加入了光电耦合放大器，则前后级之间不能有任何电的连接，因此需要DC/DC 隔离电路为前级供电，而后级用稳压电源供电。
心电信号检测放大器实验报告
心电信号检测放大器实验报告直流供电天津大学精密仪器与光电子工程学院2004级生物医学工程1班贾乾14第一章前言心脏是人体血液循环系统中的重要器官，依靠它的节律性搏动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动，使生命得以维持。
它的活动正常与否直接关系到人的生命安全。
人们不能凭着直观判断心脏健康与否，而是需要精确的仪器加以测量，通过对测得的心电波进行分析比较，最后做出诊断。
心电图典型波形如下图所示：心脏的生理功能与心电图存在着密切的有机联系，心脏生理功能失常许多可以从心电图中反映出来，这就是心电图为什么能得到广泛应用的原因，主要应用有：1．分析与鉴别各种心率失常。
2．一部分冠状循环功能障碍或急性所引起的心肌病变。
3．判断心脏药物治疗或其他疾病的药物治疗对心脏功能的影响。
4．指示心脏房室肥大情况，从而协助各种心脏疾病的诊断。
等等。
在国内外，关于心电图机的发展都经过了一段相当长的时间，目前对于心电图机的发展都经过了一段相当长的时间，目前对于心电图机的研制已经达到了一个相当高的水平。
尽管这样，在心电信号处理的方法和自动分析手段都存在着很多缺点，心电特征波形分析定位结果并不尽如人意，从理论上还有创新的余地。
第二章总体设计一．心电信号的基本特征：心电信号是一种较微弱的体表电信号，成年人的幅值约为～4mV，频率在~250Hz范围内，属于低频率，低幅值信号。
为了获得清晰而良好的心电波信号，中华人民共和国医药行业标准YY1139―2000对心电图机提出各种技术要求，主要有：1．输入阻抗单端输入阻抗不小于Ω。
2．输入回路电流各输入回路电流不大于μA。
3．定标电压有1mV±5%的标准电压，用于对心电图机增益进行校准。
4．噪声水平所有折算到输入端的噪声应小于35μV。
5．频率特性幅度频率特性：以10Hz为基准，1Hz~75Hz（~+）;6．抗干扰能力共模抑制比：KCMR>60dB以上。
8．50Hz干扰抑制滤波器：≥20dB9．其他医学仪器除了与其他仪器一样能满足环境实验的要求外，还要严格的安全性要求，这些由国际GB10793专门规定。
心电信号检测放大器实验报告
心电信号检测放大器实验报告直流供电天津大学精密仪器与光电子工程学院2004级生物医学工程1班贾乾3004202314第一章前言心脏是人体血液循环系统中的重要器官，依靠它的节律性搏动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动，使生命得以维持。
它的活动正常与否直接关系到人的生命安全。
人们不能凭着直观判断心脏健康与否，而是需要精确的仪器加以测量，通过对测得的心电波进行分析比较，最后做出诊断。
心电图典型波形如下图所示：心脏的生理功能与心电图存在着密切的有机联系，心脏生理功能失常许多可以从心电图中反映出来，这就是心电图为什么能得到广泛应用的原因，主要应用有：1．分析与鉴别各种心率失常。
2．一部分冠状循环功能障碍或急性所引起的心肌病变。
3．判断心脏药物治疗或其他疾病的药物治疗对心脏功能的影响。
4．指示心脏房室肥大情况，从而协助各种心脏疾病的诊断。
等等。
在国内外，关于心电图机的发展都经过了一段相当长的时间，目前对于心电图机的发展都经过了一段相当长的时间，目前对于心电图机的研制已经达到了一个相当高的水平。
尽管这样，在心电信号处理的方法和自动分析手段都存在着很多缺点，心电特征波形分析定位结果并不尽如人意，从理论上还有创新的余地。
第二章总体设计一．心电信号的基本特征：心电信号是一种较微弱的体表电信号，成年人的幅值约为0.5～4mV，频率在0.01~250Hz范围内，属于低频率，低幅值信号。
为了获得清晰而良好的心电波信号，中华人民共和国医药行业标准YY1139―2000对心电图机提出各种技术要求，主要有：1．输入阻抗单端输入阻抗不小于2.5MΩ。
2．输入回路电流各输入回路电流不大于0.1μA。
3．定标电压有1mV±5%的标准电压，用于对心电图机增益进行校准。
4．噪声水平所有折算到输入端的噪声应小于35μV。
5．频率特性幅度频率特性：以10Hz为基准，1Hz~75Hz（-3.0dB~+4.0dB）;6．抗干扰能力共模抑制比：KCMR>60dB以上。
实验四 心电放大器的性能分析
实验四心电放大器的性能分析——PSPICE在模拟电路分析设计中的应用心电放大器的背景知识对于心电放大器而言，使用者为医疗单位，有较好的工作环境；心电传感器测得的心电信号幅度一般在50µV~5mV之间，属于微弱信号，要求放大器具有低噪声、低漂移和较高的电压放大倍数；信号的频率范围一般为0.05Hz~200Hz，频带范围不是很宽；人体是心电信号的信号源，人体电阻、检测电极与皮肤的接触电阻等为信号源内阻，其值较大，一般为几十kΩ，因此要求放大器必须有很高的输入阻抗；同时人体相当于一个导体，易接受空间电磁场的各种干扰信号，这些干扰信号对放大器来说相当于共模信号，因此，心电放大器应具有较高的共模抑制比。
心电放大器如图1所示。
(图中运算放大器为LM324)一、实验目的1．了解PSPICE应用软件2．掌握PSPICE软件在电路分析设计中的应用3．熟悉心电放大器的特点和功能；进一步熟悉运算放大器的应用。
二、用PSPICE软件对心电放大器进行性能分析1．对心电放大器进行差模幅频特性分析，并记录仿真结果（幅频曲线、f L、f、电路差模增益、共模增益、差模输入阻抗）；分别改变R W1、R W2和C3、C4，对H上述结果有何影响？*2．对心电放大器进行瞬态特性分析，在图1中输入0.1mV，频率1Hz的正弦信号，增益调节电阻R w2分别为最大（220 kΩ）和100kΩ。
*3．对心电放大器进行参数灵敏度分析和容差分析上述心电放大器的幅频特性分析和瞬态特性分析是在电路元件取标称值下进行的，但是元器件的实际参数与标称值总是存在一定的误差，参数灵敏度分析及容差分析能为我们选择元器件参数精度提供依据。
（1）通过对差模增益的灵敏度分析，确定对电路差模增益影响较大的电阻。
（2）试分析电路电阻参数变化对差模增益和共模抑制比的影响。
（设电阻精度等级为1%）三．实验预习要求1．学习并了解PSPICE5.1软件的操作使用方法。
2．对心电图进行理论分析和性能指标计算。
模电低功耗心电放大器设计报告
模拟电了电路设计低功耗心电放大器设计报告学院：_____ 电气工程学院_______班级：_________________________姓名：_________________________学号：______ 1412021061 ______日期： ______ 2016 .7.1 ________1. 概述心脏是循环系统中重要的器官。
由于心脏不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，血液才能在闭锁的循环系统中不停地流动。
心脏在机械性收缩之前，首先产生电激动。
心肌激动所产生的微小电流可经过身体组织传导到体表，使体表不同部位产生不同的电位。
如果在体表放置两个电极，分别用导线联接到心电图机（即精密的电流计）的两端，它会按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。
Morpholep of a PQRST-campkx of MI ECG recorded from a nomial基本心电图如上所示，包含如下几个波段：P波一一两心房除极时间P-R间期一一心房开始除极至心室开始除极时间QRSfe群——全心室除极的电位变化ST段一一心室除极刚结束尚处以缓慢复极时间T波一一快速心室复极时间2. 设计背景心电放大器是一种常见的生物电放大仪器，在如今已经得到了广泛的应用，并已经研发出了便携家用的医疗仪器。
心电放大器可以实时观测被测者的心电信号，有助于病征的观测，并能辅助诊断。
心电放大器作为精密医疗仪器，在现代的应用越来越广泛，低成本是它的一个重要趋势。
心电信号有几个显著的特点1）心电信号很微弱，其幅值为10卩V （胎儿）-4mV （成人），放大倍数约为500~1000倍；2）频率很低，约为0.05Hz-75Hz，能量主要集中在17Hz附近；3）有很强的随机性，并不稳定。
4）人体作为信号源，本身内阻很大。
5）干扰多。
如肌电等人体噪声，以及在心电放大器中不可避免的工频等设备噪声。
心电放大器
心电放大器心电放大器一、设计目的1.1学习三运放电路工作原理与设计方法;1.2 学习差模信号与共模信号;1.3熟悉巴特沃兹低通滤波器的设计。
二、设计内容与要求2.1设计心电放大电路，技术指标如下：2.1.1差模放大倍数AVD=100;2.1.2共模抑制60dB;2.1.3通频带0~30Hz。
2.1.4阻带截止深度40dB.三、心电放大器基本原理心电放大器即心电图( Electrocardiogram) 信号放大器。
将Ag2AgCI 电极贴在病人左臂、右臂和大腿上,从体表获得的心电信号经集成运放CF318 构成的前置放大器放大后,再经滤波处理,然后进入ADC 进行模数转换,送记录仪或液晶显示。
因此一高阻抗、高增益的放大器是准确获取心电信号的关键。
确定心电放大器的性能指标(1) 人体心电信号幅度一般在50μV～5 mV ,属于微弱信号,放大器输出信号一般在- 5～ + 5V ,因此,要求放大器的差模电压增益为100左右;(2) 信号的频率范围(通频带) 一般为0-30Hz;(3) 人体内阻、检测电极与皮肤的接触电阻为信号源内阻,阻值一般为几十kΩ ,为了减轻微弱心电信号源的负载,要求放大器的差模输入阻抗大于10 MΩ;(4) 人体相当于一个导体,将接收空间电磁场的各种干扰信号,它们对放大器来说相当于共模信号,因此放大器的共模抑制比为60dB;(5) 要求具有低噪声和低漂移特性。
微小信号的放大方案设计:(1)采用多级集成运放实现差模电压的高增益,且各级增益均衡分配。
(2)三运放放大电路：由于输入阻抗、共模抑制比和噪声主要取决于前级,因此输入级采用集成运放CF318构成前置放大器,该运放能实现高输入阻抗和低噪声。
该放大电路分两级，第1 级:A1 、A2 及相应电阻构成前置放大器。
第二级采用差分式放大电路实现信号放大。
两级总的放大倍数为5倍。
电路图如下：该电路输出特性为：当 =100k, =k=51k, = =100k时，Vo=-5Vi该放大器第一级是具有深度电压串联负反馈的电路，所以它的输入电阻很高。
心电放大器(交流供电) 设计报告
心电放大器(交流供电)设计报告一心电简介1 心电的产生及心电检测心脏周围的组织和体液都能导电，因此可将人体看成为一个具有长、宽、厚三度空间的容积导体。
心脏好比电源，无数心肌细胞动作电位变化的总和可以传导并反映到体表。
在体表很多点之间存在着电位差，也有很多点彼此之间无电位差是等电位的。
心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着生物电的变化，这些生物电的变化称为心电。
2 典型心电图P波――左右心房兴奋时所产生的电位变化P-R间期――心房兴奋到心室兴奋所经历的时间QRS波群――心室兴奋传播过程中的电位变化T波――心室复极化过程的电位变化QT期间――心室去极化所用时间3 心电检测及其意义在体表放置两个电极（在心脏异侧），分别用导线联接到心电图机的两端，则按照心脏激动的时间顺序，将体表两点间的电位差记录下来，形成一条连续的曲线，这就是心电图。
对心电波形的分析在临床上有着重要意义，患心律不齐，心肌梗塞，冠状动脉功能异常，心肌障碍及心室肥大症的人，其心电波形较正常人均有较大变化。
心电监护在手术麻醉及恢复，心肺复苏以及电解质代谢紊乱的检测中也有重要意义。
二心电放大器的系统要求（1）人体心电信号幅度一般在0.5 mV—5mV，属于微弱信号，放大器输出信号一般在+5V—-5 V，因此要求放大器的差模电压增益为1000左右；（2）信号的频率范围一般为0.05—100Hz;（3）高输入阻抗。
人体内阻，检测电极与皮肤的接触电阻为信号的内阻，阻值一般为几十千欧，通过电极提前的心电信号是不稳定的高内阻源的微弱信号，为了减轻微弱心电信号的负载，要求放大器的差模输入阻抗大于10兆欧；（4）高共模抑制比CMRR。
人体相当于一个导体，将接收空间电磁场的各种干扰信号，它们对放大器来说相当于共模信号，因此，前置级必须采用CMRR 高的差动放大形式，能减少共模干扰向差模干扰的转化，一般放大器的共模抑制比为60dB以上。
；（5）要求具有低噪声和低漂移特性。
心电信号放大器设计
心电信号放大器设计一、设计用于检测人体心电信号的放大器，要求如下：1、输入阻抗≥10MΩ。
2、共模抑制比≥80dB。
3、电压放大倍数1000倍。
4、频带宽度为0.5Hz~100Hz。
5、放大器的等效输入噪声（包括50Hz交流干扰）≤200μV。
二、设计方案分析1、心电信号的特点及检测人体的各种生理参数如心电、脑电、肌电等生物电信号都是属于强噪声背景下微弱的低频信号，是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号。
心电信号是人类最早研究并应用于临床医学的生物电信号之一，与其他生物电信号相比，该信号也比较容易检测同时具有直观的规律性。
一般人体心电信号的幅值约20μV~5mV，频带宽度为0.05Hz~100Hz，由于心电信号取自于活体，所以信号源内阻较高，且存在着较强的背景噪声和干扰。
在检测人体生物电信号时，需要采用所谓的生物电测量电极，又称引导电极来实现的，通过引导电极将生物电信号引入到放大器的输入端。
对于心电信号的检测，临床上为了统一和便于比较所获得心电信号波形，对测定心电信号（ECG）的电极和引线与放大器的联接方式有严格的统一规定，称之为心电图的导联系统。
目前国际上均采用标准导联，即将电极捆绑在手腕或脚腕的内侧面，并通过较长的屏蔽导线与心电放大器相连接。
标准导联有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
其具体联接方法如图。
LAⅠ导联Ⅱ导联Ⅲ导联图1 标准导联联线方法2、心电信号放大器设计要求及组成根据心电信号的特点，对心电信号放大器的要求是高输入阻抗、高增益、高共模抑制比、低噪声、低漂移、合适的通频带宽度和输出较大的动态范围等。
典型的心电信号放大器的组成如图所示，主要有前置放大、高通滤波、低通滤波、50Hz陷波器、电压放大等电路。
图2 心电信号放大器组成框图三、 主要单元电路参考设计 1、 心电信号输入电极电极（导联）对心电信号放大器的质量影响很大，采用的电极应该具有贴附力强、透 气性好、吸汗、电极导电性能好、极化电压低的优质电极。
模电大作业~心电信号放大电路设计
模电大作业（二）心电信号放大电路的设计一：问题背景及总体思路：1，心电信号的特点及检测心电信号十分微弱，幅值约20μV到5mV，频率在0.05Hz-100Hz 之间，能量主要聚集在17Hz附近。
所需放大倍数大约在1000-10000倍。
心电信号取自于活体，所以信号源内阻较高，且存在着较强的背景噪声和干扰，主要是电源工作频率(50Hz)的干扰，临床上一些操作设备工作频率的干扰等，在这里我们主要考虑电源工作频率的干扰。
电源工频干扰主要是以共模形式存在，幅值可达几V甚至几十V，所以心电放大器必须具有很高的共模抑制比。
由于信号源内阻可达几十KΩ、乃至几百KΩ，所以，心电放大器的输入阻抗必须在几MΩ以上，而且KCMR也要在80dB以上。
2，设计要求及结构组成根据以上特点对心电信号放大器的要求是需要有高输入阻抗、高增益，高共模抑制比、低噪声，低漂移以及合适的通频带等。
根据题目要求，我们可以用高通滤波器、低通滤波器来保证信号带宽为0.1HZ-100HZ之间；三运放仪表放大器保证输入阻抗≥1MΩ，共模抑制比K CMR≥80dB；双T带阻滤波器用来消除50HZ工作频率的干扰；最后的电压放大器则保证了电路总增益在60-80dB之间可调。
二：电路组成：1，100Hz低通滤波器在这里我们将其内在两个电阻并联，并将电容接在运放的正相端，因为电容具有隔直通交的特性，对低频信号，电容相当于开路，信号无损输入正相端，随着频率增大，部分信号通过电容流向了地，频率越高，电容相当于短路，大部分高频信号流入了地，只有低频信号才通过正相端。
此时呈现一种通低频阻高频的特性。
取1216,10R k R k =Ω=Ω，nF C 1001= 其截止频率：011199.471002f Hz Hz R C π==≈ 仿真电路为：波特仪显示如下：2, 0.1Hz 高通滤波器直接将输入信号经过一个电容，当输入信号频率过低时，电容相当于断路，当输入高频时，电容相当于短路。
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心电放大器(直流供电) 设计报告及测试报告姓名:刘文中学号:3004202321班级:生物医学工程1班指导老师:李刚教授心电放大器前置通路设计报告——直流供电3004202321－1－刘文中指导老师：李刚教授一：关于心电⏹心脏作为生物体新陈代谢和能量传递的动力中心,其对人体的重要性是不言而喻的。
各种心脏疾病,几乎都和心脏的生物电活动相关联。
在当前的社会中,心脏病等心血管已经成为了世界死亡人数最多,号称“头号杀手”。
由于心脏病有突发性以及长久性，对心脏病人也需要长期的治疗和监护。
然而，要针对心脏病情，首先要做的就是了解心电信号的特点。
其特点为：1）信号十分微弱，幅度小于5mV。
2)常见的心电频率一般在0—100Hz之间，能量主要集中在17Hz附近。
3)测量时心电电极阻抗较大，一般在几百千欧以上。
4）极易受到工频干扰。
⏹心电图的作用1、对心律失常和传导障碍具有重要的诊断价值。
2、对心肌梗塞的诊断有很高的准确性，它不仅能确定有无心肌梗塞，而且还可确定梗塞的病变期部位范围以及演变过程。
3、对房室肌大、心肌炎、心肌病、冠状动脉供血不足和心包炎的诊断有较大的帮助。
4、能够帮助了解某些药物（如洋地黄、奎尼丁）和电解质紊乱对心肌的作用。
因此检测出人体的心电图，对于帮助诊断与治疗相关疾病有重要作用。
我所设计的便携式心电放大器主要是方便，低功耗，主要适用于野外或运动场所对于心电的检测。
二：心电放大器的总体设差模电压增益：A VC=500；差模输入阻抗：大于10M共模拟制比：大于80DB频带宽度: 0.05~100HZ;陷波：50HZ工频输入保护电路：能耐5000v的高压说明：由于我设计的是直流心电放大器；所以放大起必须具有两个特性第一：要能准确的提取与放大心电信号（放大倍数不能太小，以便能够较方便的观测，由于是直流供电，直流是由电池提供，提供的电压较小，所以放大倍数也不能太大。
第二：要使整个电路的功耗尽量小，这在某种程度上要求该设计中所含的运放器要相对较少；三：整个电路的整体框架如下;四：各节电路的设计：1：保护电路与前置放大电路前置放大倍数为50，高通的截至频率为0.05HZ,其中,A1,A2并联级的放大倍数为5,AD623的放大倍数为10倍.(1)由于前置放大器起着提取信号并初次放大信号的作用，所以要求所用的运放有高共模拟制比，高输入阻抗，较高的差模增益，低的失调电压，低功耗。
这里选用AD623,它有：110DB以上的共模拟制比，带宽为MHZ级（当增益为1000时，频带为147HZ），失调电压小于100UV，工作电压为>＝＋－2.5V。
静态的工作电流为93UA,折算成功耗为0.558mW.(2)电阻R0(均为50k)与二极管构成输入保护电路，二极管是低漏电的IN4148.最大的允许通过的电流为100mA,这样就能在输入端有5000V高压的情况下，不损害电路元器件。
同时与C3构成低通滤波器，滤去高频的干扰。
（3）C1,C2与R6,R7构成高通滤波电路。
其截止频率为0.067HZ，滤去极化电压的干扰。
同时要考虑与电容的匹配构成滤波的环节，由于滤波的频率低，要考虑时间常数的大小，时间常数要小于3.6秒。
而且电阻太大可能带来的电阻噪声也要考虑。
（4）如上图跟随器A3(1/4LM324)的作用是充当一个共模驱动电路，A3对于后面的被驱动的电路来说相当于一个电压源，电压为共模电压。
如此一来，能够防止C1,C2与R6,R7的不匹配带来的共模变差模的危险,不至于给整个系统带来很大的噪声.（5）A4(1/4lm324)所在的电路是构成右腿驱动电路，其增益为1000倍（324的开环增益为100DB，满足要求），C3的作用是与R9构成低通滤波器，其截止频率为f=1/(2πR6×C3)=100HZ，滤掉高频的干扰。
使电路稳定。
R10是限流保护电阻，一般取较大值。
经过以上的讨论各电阻电容的参数如下;R0=50K,R1=10K,R2=R3=20K,R4=R5=50K,R6=R7=500K,RG=10K, R8=1K,R9=1M,R10=100K C1=C2=4.7U,C3=2000P.对于该前置放大器的初步的评价：（1）：LM324的工作电压为＋—1.25V以上，满足要求，且LM324与AD620均为低功耗的器件，AD620的工作电流小于90微安，LM324的每个运放功耗低。
静态时的电流0.7mA,当供电的电压为6V时，折算成功率为4.2mW，适合电池供电。
(2)lm324的偏置电流为20nA,此电流对于右腿驱动电路造成的电压为：V=I*(R9\\R8)=I*R5=20uV.也可以不考虑。
而且输入偏置电压小，最大时为2mV。
这就使得跟随器与右腿驱动电路的性能很好。
(3)本电路最前面采用并联差分电路,主要是考虑提高输入阻抗,由于若不加并联放大电路,而直接用如下的电路这样输入电阻就仅仅有构成高通的两个电阻构成,若电阻取得过大,则电路的噪声会增大.（4）本前置放大电路中，参与心电信号放大的有前置级并联电路与AD623，由于并联差分电路对电阻的匹配没有严格的要求,所以R2,R3不匹配不会给电路带来影响,而AD623是集成的精密仪用三运放,其内部的电阻的匹配性好,从而由于电阻的匹配精度而带来的共模拟制比减小不会太大，这就使该级的共模拟制比会很高，几乎就是AD623的共模拟制比。
（5）前面高通网络的时间常数为：C1*R3＝0.5×4.7＝2.35S<3.6S,如此,高通的截止频率为0.067HZ,与0.05HZ 有点偏差. 但该电路有缺点：1):此前置放大电路中用了5片芯片,虽然均为低功耗的器件,但作为直流供电的系统,其功耗可能还是会大一些,(相关的功耗值在测试报告中讨论)2):本电路中没有加入低通的滤波器,这样可能给电路带来高频干扰的影响3);由于电路中加入了并联放大电路,而A1,A2,的静态工作点如果匹配不好,对后面的电路影响较大,其静态的电压值会逐级的被放大. 二：滤波器的设计由于前面的高通网络已经考虑了高通滤波的情况，这里仅考虑低通滤波的情况。
而且考虑高通的截止频率太低，不宜用太高的阶数高通滤波器。
滤波器的作用为滤掉大于100HZ 的高频的干扰。
对于本设计采用三阶巴特沃斯滤波器。
巴特沃斯滤波电路实现了通过带内较高的幅值平坦性，符合心电滤波的要求。
其电路图如下：(1): A2,用LM324，（2）要求低通滤波器在3dB 处的截止频率为F=100HZ ，利用归一划的方法算得有C1=0.037U(取为0.33）,C2=0.0148U(取为0.015),C3=2148P(取为2000P),R 均取为150k(R 取这么大的值主要是由于本设计是直流供电，从功耗方面来考虑，大电阻所消耗的功率较小电阻的小,但考虑大的电阻上由偏置电流带来的功耗会增大，以20nA 为典型的偏置电流的LM324，其在电阻R 上的功耗为1.8×1010-w ，由此可见由偏置电流所带来的功耗可以忽略)。
三：陷波网络陷波电路图如下.先确定C 的值，取C ＝0.1UF ，2C=0.22UF.由R=FC21π，从而取R=31.8K(取30k)R/2=15K. 说明几点1) 由于对于陷波电路性能的要求非常高，陷波的准确度在49~51HZ 的范围内，而且陷波中心频率要尽量准确，在选择电阻与电容的参数时要尽量用万用表测量参数，利用电阻电容的误差，选取与所计算的参数尽量相近的元件。
R f 是可调电阻为10K ，用来调节陷波电路的品质因数，此设计中调节R f 使品质因数Q=)1(41β-=15。
Β为反馈系数取为0.98。
由此算出Rf 上半部分的阻值为1K ，2) R 的加入是为了调节的方便，这里取R=50K,3) 静态时由于R 的阻值较小，造成的静态的压降为1.2mv,五：对于主放大器如下图：1:)其传递函数为：H(S)=2*2121)2211(1*1*2S C C R R C R C R S SC R +++=12R R *)111)(1*22(C R S S C R S++得出其幅频特性为:H(jw)=12R R 222)22(1)11(1w C R C R w w++其中12R R 为通带内要求的放大倍数，现在考虑传递函数的后半部分 令H2（jw ）＝222)22(1)111(C wR C R w w++1,对于高通的情况由于w 很小，所以H2（jw ）=R1C1*w当截止频率f=0.05HZ 时，有R1C1=2.25S,取R1=100K,C1=22Uf ， 2：当f=100HZ 设置为低通的截止频率，有 H2(jw)＝2)*22(11W C R +=0.707有：R2C2=0.0016S于是R2=1M,C2=1600PF.2:）由于电阻R2＝1M ，考虑偏值电流的影响，由此造成的压降为20mv, 由此加上电阻R3. R3的取值为1M.六：电源部分由于采用的是直流供电，选用四节1.5V 的干电池供电，连接方式如下图由于是电池供电，当电池用到一定的时间时其电压会有一定的压降，而压降达到一定的程度就会影响整个系统的正常工作，这样就必须用到电池稳压系统，或报警电路。
对于稳压的系统主要是采用集成的稳压的低功耗的芯片。
而设计报警电路若用发光二极管的亮暗来判断，功耗可能较大。
七：整个电路的各芯片的功耗的预算;1; 对于前向通路：MAX4194的功耗为：93×10－6×6＝0.558mw ，1/2个324的功耗的功耗为0.7*6*2=8.4mv总体的功耗为8.958mw2：对于滤波器的运放的功耗为4.2mw3；对于陷波电路：功耗为8.4mw4;后极主放大器，功耗为4.2mw各芯片的功率总和为：25.758mw八：附录所用到的运放的参数LM324主要参数电压增益100dB单位增益带宽1MHz单电源工作范围3V----30VDC每个运放功耗;工作电流为0.7mA输入失调电压2mV（最大值7mV）输入偏置电流50nA----150 nA输入失调电流5nA----50 nA输入共模电压范围0----V+-1.5VDC（单电源时）V- ----V+-1.5VDC（双电源时）输出电压幅度0----V+-1.5VDC（单电源时）输出电流40mA共模拟制比：85DBAD623的管脚图:心电放大器—测试报告一:首先是各级电路单独的相关的参数测试: 1):前置放大电路:首先是增益:共模拟制比:输入共模电压:2V, 输出的电压4mv共模的增益为0.002,所以此前置电路的共模拟制比 CMRR=20logAvcAvi=89.29DB 输入阻抗:按如下的方法测量得出输入电阻为75.2M 2)低通滤波器;输入幅值为2V的电压,改变频率,得到如下的一组数由此可见:截止频率为95HZ左右,与理论值100HZ有一点偏差采用的是三阶滤波器,其增益在截止频率后下降的较快.3):50HZ陷波器:如下图:参数按设计报告中的数(试验中能选到相近的元件)由上面测量的数据,可知:该陷波器的带宽为49.17HZ-51.2HZ,陷波的中心频率为50.15HZ,在50HZ 时,陷波的幅度还可以,此时在50HZ 的增益为:0.09/2=0.045,幅度衰减到了原来的0.045倍. 4):主放大器 电路图如下:选择的元件为R1=100K,R2=1M,C1=22U,C2=1600PF.增益:输入20mv,40HZ 的正弦电压,输出2.12v.,从而增益为2.12/0.2=10.6 频带的测量,输入20mv,改变频率,得到如下的一组数:5:整体电路的性能(1)增益:输入15mv 的正弦电压,其频率为30HZ,输出电压为7.65.其放大倍数为510倍. (2)共模拟制比,输入2v 的共模电压,输出的电压为68mv.CMRR=20log 034.0510=83.5DB. (3)输入阻抗:测量方法如下:(仅仅表示测量的方法)测得输入电阻为72M.(4)输出电阻的测量,测量方法用如下的图简单的表示:(注:A并不表示运放器,此处仅仅用来表示简化的电路)首先不串联电阻R,,测得电压为12mv,当如上图串联上一个电阻R=1K,(此处的电阻不能太小,主要是防止电阻太小,会造成流经其的电流大,可能会烧掉芯片)此时的电压为11.8mv(此电压可能不太准,但我已经是向老师借了试验室中最好的万用表了)设系统的输出阻抗为r,则12*1/(r+1)=11.8可以得到r=16.9Ω.(5)带宽,由此可见低通的截止频率为80HZ左右.(6)各级的静态工作点:测量方法:将输入端接地,接通电源,用万用表的直流档去测量各输出端的电压;当将整体电路连接起来后,测量的工作点的电压如下:对整个电路的功耗的测量:方法如下:可以在电路处于工作状态,分别测量电源正负级的电流(注:电源正负级的电流是不相同的)如上图串联电阻为100Ω,正端R上电压为2.72v.负端测量时,电阻R上的电压为2.42v.从而整体的功耗为:(5*2.72+5*2.42)/100=257mw.功耗不算太大.实际上,由于我的电路的供电电压是+ -3V.利用+ -5V的电源供电,来求功耗,这样求解的功耗会比实际的要大一些.。