心电放大器设计报告

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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。

心电检测电路的设计报告和测试报告

一、设计报告

（一）、设计目的及其意义

心肌是由无数个心肌细胞组成，由窦房结发出的兴奋，按一定的途径和时程，依次向心房和心室扩布，引起整个心脏的循环兴奋。心脏各部分兴奋过程中出现的电位变化的方向、途径、次序、和时间均有一定的规律。由于人体为一个容积导体，这种电变化也必须扩布到身体表面。鉴于心脏在同一时间内产生大量的电信号，因此，可以通过安放在身体表面的胸电极或四肢电极，将心脏产生的电位变化以时间为函数记录下来，这种记录曲线称为心电图，如下图所示。

心电图反映心脏兴奋的产生、传导和恢复过程中的生物电变化。心肌细胞的生物电变化时心电图的来源，但是心电图曲线与单个心肌细胞的膜电位曲线有明显的区别。

ECG波形是由不同的英文字母统一命名的。正常心电图由一个P波、一个QRS波群和一个T波等组成。P波起因于心房收缩之前的心房极时的电位变化；QRS波群起因于心室收缩之前的心室除极时的收位变化；T波为心室复极时的电位变化，其幅度不应低于同一导联R波的1/10，T波异常表示心肌缺血或损伤。ECG的持续时间由：P-R间期（或P-Q间期）为P波开始至QRS波群开始的持续时间，也就是心房除极开始至心室除极开始的间隔时间，正常值为0.12～0.20s，若P-R期延长，则表示房室传导阻滞；Q-T间期为QRS波群的开始至T波的末尾的持续时间，意为心室除极和心室复极的持续时间，正常值为0.32～0.44s；S-T 段为从QRS波群终末导T波开始之间的线段，此时心室全部处于除极状态，无电位差存在，所以正常时与基线平齐，称为等电位线，若S-T段偏离等电位线一定范围，则提示心肌损伤或缺血等病变；QRS波群持续时间正常值约为0.06～0.11s。

MCP6021放大电路设计实验报告

心血管疾病是人类死亡的主要疾病之一，许多患者心脏病发作后由于未能及时发现和抢救极易发生死亡。然而由于心律失常的出现常常是偶发的，使用通常的心电图机等短程分析方法不易发现，现在较为有效的方法就是采用记录24小时以至更长时间的心电图并加以分

析以期捕捉到心律失常波形。本文研究设计了一种低功耗、结构简单、性价比高的心电放大器，在此基础上可研制出便携式动态心电记录仪。该仪器的最大优点是电路简单、实用、低功耗且成本低廉，对各中小型医院的危重病人的抢救和家庭监护有较好的实用价值。

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。

心电系统的前向通路对目前面世的许多医学仪器起着不可漠视

的重要角色；这相当于一个基石，没有了它，很多心血管病人不能得到正确的诊断，所以当前对心电的研究是至关重要的。刚要做时，我觉得无法入手，经过长时间的对相关资料的了解，明白自己首要做的事情就是要了解心电信号的特点，因为心电信号输出时的幅度不上

5mV，那么选择一个适合的放大器对设计是第一个要点，在课题的一

步步设计下去，碰到的问题不少，如放大电路中芯片的选择，在对比心电放大的各种要求才确定一个最方便、最实用的办法。根据心电信号的特点，设计了一个带通滤波器、一个陷波器来对信号进行滤波，也使我明白了多阶滤波器的设计；还有一点很重要的就是电容和电阻的参数确定比较繁琐，在选取使要考虑电阻标称值。

心电放大器的设计

2011 ~ 2012 学年第二学期

《心电放大器的设计》课程设计报告

题目：心电放大器的设计

专业：电子信息工程

班级： 10信息本1 姓名：李闯鲍学贵张力王群陈浩

马力余国军朱郑

指导教师：倪琳

电气工程系

2011年5月12日

1、任务书

摘要

心脏病已成为危害人类健康的主要疾病之一。据统计，心血管疾病是威胁人类生命的主要疾病，世界上心脏病的死亡率仍占首位。因此，对心血管疾病的诊断、治疗一直被世界各国医学界所重视，准确地进行心电信号提取，为医生提供有效的辅助分析手段是重要而有意义的课题。随着电子技术的迅速发展，医用电子监护系统近年来己在临床诊断中逐渐应用。

针对心电信号的特点进行心电信号的采集、数据转换模块的设计与开发。设计一种用于心电信号采集的电路。人体的心电信号是一种低频率的微弱信号，由于心电信号直接取自人体，所以在心电采集的过程中不可避免会混入各种干扰信号。为获得含有较小噪声的心电信号，需要对采集到的心电信号做降噪处理。目前对心电信号的降噪有多种方法，本文主要从滤波的方面介绍将噪声从信号中分离。

关键词：心电信号采集，降噪，多级放大，电源电路

第一章绪论 (5)

第二章研究基础 (6)

2.1 人体心电信号的产生机理 (6)

2.2 ECG的作用

第三章硬件电路设计 (7)

3.1 心电信号采集电路的设计要求 (7)

3.2 心电采集电路总体框架 (7)

3.3 采集电路模块 (9)

3.3.1前置放大电路设计 (9)

3.3.3滤波电路设计 (11)

3.4电平抬升电路 (14)

3.5 心电信号的50Hz带阻滤波器设计 (14)

山东大学生物医学电子学课程设计报告

体表心电放大器的设计

一、系统框图设计

本电路设计主要由五部分组成：前置放大电路，高通滤波电路、50Hz陷波电路、低通滤波电路和主放大输出电路。系统框图如下图所示：

图1 心电放大器系统框图

从心电电极得到的心电信号先要经过前置放大电路，被处理后的信号具有低噪声、低漂移、低共模抑制比等性能。这时候的心电信号主要受到工频、肌电等信号的干扰，可通过相关的信号调整电路对其进行处理。

二、各部分电路

1、前置放大电路

前置放大器是硬件电路的关键所在，设计的好坏直接影响信号的质量，从而影响到仪器的特性。除了要求精度高稳定之外，根据心电信号的特点，本次实验设计的前置放大电路如下图所示：

图2 前置放大电路

所以设计出的前置级放大倍数为：

AA dd≈1000

2、高通滤波电路

由于心电信号微弱，需要多级放大，而多级直接耦合的直流放大器虽能满足要求，但多级直接耦合的直流放大器容易引起基线飘移。此外，由于极化电压存在的缘故，动态心电图机的直流放大器更不能采用多级直接耦合。本装置中，在两级放大器之间采用RC耦合电路，即时间常数电路，在隔离直流信号的同时达到高通滤波的效果。我们取时间常数约为3.2s，这样可确定电阻、电容值，在两级之间组成高通滤波器。可得转折频率为：

本设计采用的高通滤波电路为二阶压控电源型高通滤波器拓扑结构，其电路图如下图所示：

图3 高通滤波器电路图

3、50Hz陷波电路

心电信号由于频率低、信号小、因此50Hz的工频干扰特别严重。工频干扰信号通过周围仪器设备以及人体内的分布电容混淆在心电信号之中，影响测量效果。为了去除人体或者测量系统中的工频50Hz干扰，需要用带阻滤波器（即陷波器）予以抑制。

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：

人体心电测试电路设计

1.电极设计：

人体心电测试电路的第一步是正确地设计电极用于连接测试仪器和人体。首先，需要有两个电极（一正一负）用于检测心电信号，并将其连接到测试仪器上。这些电极通常是金属片，可以通过电导胶粘贴在人体皮肤上，以确保稳定的信号接收。

2.放大器设计：

心电信号是非常微弱的，因此需要一个放大器来增加其幅度，以便更容易测量和分析。这种放大器通常使用差分放大器电路来检测电极之间的电压差异，并放大到一个可以进行测量的合适幅度。此外，放大器还需要具有适当的带宽，以便能够捕捉到心电信号的相关频率。

3.滤波器设计：

为了减少噪声和过滤电源干扰等不需要的信号，需要在放大器之后添加滤波器。滤波器可以根据需要选择不同的截止频率，并抑制在该频率范围之外的信号。常用的滤波器类型包括低通滤波器、带通滤波器和高通滤波器。

4.调理电路设计：

此阶段的设计将进一步处理滤波后的心电信号，以适应后续的数字分析或显示。可能需要对信号进行放大、平滑或调整增益等处理，以确保其质量和合适的幅度范围。

5.ADC（模数转换器）设计：

心电信号通常是模拟信号，需要将其转换为数字信号进行处理。模数

转换器（ADC）可以对模拟信号进行取样和量化，并将其转换为数字信号。设计中需要选择合适的ADC进行信号转换，并根据需要选择合适的分辨率

和采样率。

6.数字分析和显示：

一旦心电信号被转换为数字信号，可以使用计算机或其他设备进行进

一步的分析和显示。这些数字信号可以通过滤波、傅里叶变换、心电图绘

制等算法进行分析，并通过电脑、智能手机或其他设备进行显示。

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

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。 1

Gd =务= 8 47 K

T1K

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。

燕山大学心电信号检测放大电路-课程设计报告

燕山大学

课程设计说明书

题目：心电放大电路课程设计

学院（系）：燕山大学里仁学院

年级专业： 09生物医学工程

学号： 0912******** 学生姓名： ***

指导教师： ***

教师职称： ***

摘要

心脏是人体循环系统的核心，心脏的活动是由生物电信号引发的机械收缩。在人体这个三维空间导体当中，这种生物电信号可以波及人体各个部分，在人体体表产生规律性的电位变化。在人体体表的一定位置安放电极，按时间顺序放大并记录这种电信号，可以得到连续有序的曲线，这就是心电图。本文分析了体表心电信号的特征。心电信号的各种生理参数都是复杂生命体(人体)发出的强噪声条件下的弱信号(除体温等直接测量的参数外)，心电信号的幅度在l0µV～4mV之问，频率范围为O.05 ~ 100Hz，淹没在50Hz的工频干扰和人体其他信号之中，检测过程及方法较复杂。去除信号检测过程的干扰和噪声、进行心电信号的分析是心电仪器的重要功能之一，心电信号的放大质量直接影响着分析仪器的性能和对人体心脏疾病的诊断。本文设计了一个心电信号检测放大电路，充分考虑了人体心电信号的特点，·采用前置差动放大+带通滤波器+50Hz陷波器(带阻滤波器)组成的模式，并且利用软件对相应的电路进行仿真，仿真结果表明电路的放大滤波性能很好，硬件电路搭建后的实验结果也表明，电路能够很好地完成人体心电信号的检测放大。

关键字：放大器心电信号

第一章绪论 (1)

第二章设计基础

2.1 心电信号特征分析 (2)

2.1.1 心电信号时域特征分析 (2)

2.1.2 心电信号的电特征分析 (3)

简易心电图设计报告

简易心电图仪

摘要

本简易心电图仪采用仪用放大器INA 128 对采集到的微弱心电信号进行前置放大。在后级电路中，采用电压放大器，对波形进一步放大;采用低通滤波器与右腿驱动进行滤波，以得到清晰的心电波形。

选题目的与参数指标

目的:

掌握生物电检测及其电路的设计，能够针对被测信号的特点设计相应的信号处理电路，理解对测量系统的一般要求(精度、测量范围、响应速度)，了解电路参数的测量。

考核要求:

(1)输入阻抗:> 5 MΩ;

(2)共模抑制比:> 80 dB;

(3)频率响应范围:0.05--100 Hz;

(4)信噪比:> 20 dB。

一、系统设计

1)心电信号采集部分

采用采样电极进行心电信号的采集，采样准确度高，信号明显。

2) 心电信号放大部分

心电信号大约为50μV,4 mV，须进行放大才能在示波器上观察。心电图(ECG)仪的前置放大在整机中处于非常重要的地位，决定了整机的主要技术指标，要求噪声低、共模抑制比尽量可能高。采用低噪声、低功耗，有良好的共模输入抑制能力的仪表放大器INA128，可用外部电阻灵活地设定增益。后级放大采用op07电压放大器，进一步把心电信号放大以达到预期放大倍数。

3) 滤波器部分

由于心电信号易受噪声的干扰，且主要能量成分集中在0(05,1 00 Hz 频带内，所以本系统用滤波的方法对心电信号做进一步的降噪处理，抑制外界干扰，从而得到较为平滑的ECG波形。为了提高滤波的效果，采用两级滤波。因为经过放大的心电信号，主要存在肌电等干扰信号，将其送到由0(05 Hz高通滤波器和500 Hz,100Hz低通滤波器组成带通网络，滤除有效频带以外的信号。

新型心电信号前置放大电路设计

本栏目责任编辑：冯蕾网络通讯及安全·

新型心电信号前置放大电路设计

张磊．张辉

（安徽大学大学计算机教学部，安徽合肥２３００３９）

摘要：基于经典的仪表放大器基本框架，改选和设计了一种可用于心电信号采集的前王放大器。根据心电信号采集的特点，通过增加射频滤波器、右腿驱动电路和高通负反馈滤波器等措施，提高了放大器的共模抑制比，对被洲的人体具有更安全的保护作用。结果表明该放大器在频率响应特性、共模抑制比等性能参数方面符合标准，可用于ＥＣＧ监护仪中。

关键词：心电图；放大器；共模抑制比；增益；滤波

中图分类号：删２文献标识码：Ａ文章编号：１００９－３０４４（２００８）０１－１００４１－０４

ＮｅｗＤｅｓｉｇｎｏｆＰｒｅａｍｐｌｉｆｉｅｒＣｉｒｃｕｉｔｆｏｒＥＣＧＳｉｇｎａｌ

ＺＨＡＮＧＬｅｉ，ＺＨＡＮＧＨｕｉ

（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｌｌｅｇｅＣｏｍｐｕｔｅｒＴｅａｃｈｉｎｇ，Ａ１１ＩｌｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅｆｅｉ２３００３９，Ｃｈｉｎａ）

ＡｂｓｔｒａｅＵＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｃｌａｓｓｉｃａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ａｐｒｅａｍｐｌｉｆｉｅｒｆｏｒｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＥＥＧｓｉｇｎａｌｓｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄａｎｄｄｅ—

ｓｉｇｎｅｄ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｔｈｅＥＣＧｓｉｇｎａｌｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ｗｅａｄｄｒａｄｉｏｆｉｌｔｅｒ，ａｌｉｇｈｔ—ｌｅｇ—ｄｒｉｖｅｎｃｉｒｃｕｉｔ、ａｈｉｇｈ—ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ、＾，ｉｄｌ

心电信号放大电路

浅谈滤波器在心电信号放大电路中的应用

1 实验目的与意义

心电信号十分微弱，一般在0.05-100Hz之间，幅度小于5mv。在检测心电信号的同时存在着极大的干扰。心电波仪器通过传感系统把心脏跳动信号转化为电压信号波形，一般为微伏到毫伏数量级。这是需经过信号放大才能驱动测量仪表把波形绘制出来。本实验通过应用运算放大器设计心电放大电路，目的是可以实现有效滤除与心电信号无关的高频信号，通过系统，可以得到放大，无干扰的心电信号。

本实验将就心电放大电路中的滤波器部分进行重点研究，采用multisim10.1进行仿真，分析其实现的功能以及所起的作用。心电信号放大电路的其余部分将做简要介绍。

2 心电放大电路工作原理

心电信号放大电路原理流程图

2.1前置放大电路

放大微弱的心电信号。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的特点。

2.2高通滤波电路

通过频率大于0.05Hz

的信号，排除低频信号干扰。

2.3低通滤波电路

通过频率低于100Hz的信号，排除高频信号干扰。

2.4带阻滤波电路

有效阻断工频为50Hz的信号干扰。

2.5电压放大电路

对处理过的心电信号进行放大，以便能够观察出微弱的心电信号。

3 技术指标

信号放大倍数：1000倍

输入阻抗：≥10MΩ

共模抑制比：K cmr≥60dB

频率响应：0.05-100Hz

信噪比：≥40dB

4心电放大电路介绍与分析

4.1前置放大电路

可应用AD620来设计放大电路，设计图如下

根据心电信号特点，前置放大电路具有以下特点：

1）高输入阻抗：被提取的心电信号是不稳定的高内阻源的微弱信号，为了减少信号源内阻的影响，应提高放大电路的输入阻抗。

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

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

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

心电放大器

生物医学工程学院课程设计报告

题目：心电放大器的设计

指导教师：XXX

年级：XXX

专业：XXX

学号：XXX

学生姓名：XXX

XXX 年 XX 月XX 日

心电放大器的设计

摘要

心电数据采集系统是心电图（即EGC）检查仪的关键部件。ECG 的幅值约为10uV~5mV，频带宽度为0.035Hz~100Hz，信号十分微弱。由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号，加上50Hz市电工作频率干扰以及体外环境噪声等干扰，使得微弱的心电波信号难以测量。

我们根据心电信号的特点，设计了能够采集并放大心电信号的电路。本设计由前置放大器、带通滤波器、主放大部分、50Hz陷波部分、电平抬升加法器、方波整形输出电路共七个模块组成，实现了ECG检测。

关键词：ECG 放大滤波

设计原理图：

一、硬件电路设计方案论证

1.前置放大方案论证

方案一：采用通用放大器OP07或OP37将提取出来的心电信号放大合适倍数，心电信号为毫伏级，设定输入信号的峰峰值为5mV，经过前置放大信号的峰峰值变为0.5V，此时的信号已不再是小信号，便于进行后续处理。

方案二：采用仪表放大器AD620，AD620具有精度高、失调电压低、失调漂移低的特性，外部电路简单，且仅需在1和8之间跨接电阻，方便调节。

综合比较，由于前置放大电路是本检测系统的重要模块，它具有高输入阻抗和低输出阻抗特性，为满足阻抗要求，有效放大信号，并具有温漂小、共模抑制比高的特点，故选择方案二。

2.带通滤波方案论证

方案一：采用一片四运算放大器LM324，用简单的压控电压源二阶带通滤波电路虽然也能实现，但是性能比较普通。