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判断：设输出电压为零（输出端短路），反馈信号不为零。
14
（二）串联反馈和并联反馈 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不
同，可以分为串联反馈和并联反馈。
1、串联反馈：反馈信号与输入信号串联（反馈电压信号与
输入信号电压比较）
ui
ube uf
ube=ui-uf
串联反馈使电路的 输入电阻增大。
15
2、并联反馈：反馈信号与输入信号并联，(即反馈信号电
第三章 生物医学常用放大器
机体参数
显示 变换器 电子技术处理
Fra Baidu bibliotek
一般诊断装置的原理框图
记录
1
从人体获得的生物医学信号，再经过滤波、放 大、显示等一系列处理过程，才能为医学研究和临 床诊断提供可靠的客观依据。
本章在前面放大电路基本原理的基础上，首先 介绍生物电信号特点、频谱及常用的几种滤波电路， 然后重点讨论负反馈放大器、直流放大器的工作原 理及特点，最后简述功率放大器。
5
一、生物医学信号的特点
6
7
一、生物医学信号的特点
1、频带范围 DC--- 几KHZ
频率低频带宽
直流放大器 （放大低频信号）
8
一、生物医学信号的特点
2、信号弱（幅度低） μV—mV
高放大倍数、低噪声
3、内阻大
输入级高输入阻抗 MΩ级
4、信噪比低
噪声（干扰）来源：生物体内部、空间电磁干扰、放
大器、电源。
＋
RE
ube=ui-uf
在输入回路中， Re上的反馈电压与加 在三极管基极上的输 入信号电压是串联关 系，相加的结果是基 极上输入电压的变化 量相应减少，所以是 负反馈。
22
3.电压并联负反馈
+UCC
if
＋
RF
ui Rs C1 A ib
Rc
-
C2
ic
RE
ii＝ if + ib
if 与ii 是并联关系
流与输入信号电流比较。)
if i
ib
ib=i-if
并联反馈使电路的 输入电阻减小。
16
（三）正、负反馈的判断
采用瞬时极性法判断，具体步骤为：事先 假定放大器的输入端对地加一个正的输入信号， 然后按照放大器的组态逐极判断出各个相关点的 极性，直至输出信号的极性，然后判断反馈信号 的极性，确定是正反馈还是负反馈。
2
基本内容：
1、生物医学信号的特点及其频谱 2、负反馈放大器 3、直流放大器 4、功率放大器
3
第一节 生物医学信号的特点及频谱
生物信号：携带生物信息的信号。
生物电信号：是由于人体内各种神经细胞自发地或在各 种刺激下产生和传递的电脉冲，肌肉在进行机械活动时 也伴有电活动所产生的信号，如心电、脑电、肌电等。
23
4.电流并联负反馈
24
三、负反馈对放大器性能的影响
1.降低放大倍数
+
ui –
u’i 基本放大
电路A
uo
uf 反馈回电
.
路F
A
Xo
.
——开环放大倍数
Xd
.
F
X
.
f
——反馈系数
Xo
.
.
.
Xd Xi X f
——净输入信号
25
.
Af
Xo
.
——闭环放大倍数
Xi
.
Af
.
Xo
.
XdX f
归纳起来，负反馈共有四种方式，即电压串联负反 馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反 馈。
18
1、电压串联负反馈
+UCC
RB1
C1 ＋
ui
ube
RB2
uf
C2
＋
RE
在输入回路中， Re上的反馈电压与 加在三极管基极上 的输入信号电压是 串联关系，相加的 结果是基极上输入 电压的变化量相应 减少，所以是负反 馈。
17
（四）四种形式的负反馈放大电路
关于负反馈的方式来看：当反馈信号取自输出电压 的时，称电压负反馈；当反馈信号取自输出电流时，称 电流负反馈。
从反馈信号与输入信号的连接方式来看：当反馈信号 与输入信号是串联在一起控制输入信号电压大小的，称 为串联负反馈；与输入信号是并联在一起控制输入信号 电流大小的，称为并联负反馈。
这里所说的信号一般是指交流信号，所以 判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号 的相位关系，同相是正反馈，反相是负反馈。
12
反馈框图：
实际被放大信号
输入Xi
叠加 Xd
±
放大器A
反馈
信号 反馈网络F Xf
开环 输出Xo
闭环
取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器
取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器
负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提 高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。 13
二、负反馈的基本类型 （一）电压反馈和电流反馈
根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压 反馈和电流反馈。
1、电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。
判断：设输出电压为零（输出端短路），反馈信号也为零。
2、电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。
19
+EC
(1) 有无反馈 反馈元件: Re
C1 Rb
C2
xf = uRe= uo
ui
Re uo
RL
xf =uo 电压反馈(全反馈)
(2) 是何种反馈 xi′= xi-xf
方法：瞬时极性法
假定某一时刻xi 的极性，找出xf的极性, xi′= xi-xf 负反馈 xi′= ube xi= ui xf= uRe 设 ui 上+ →ib上+ →uRe 上+ ， ube= ui- uRe 是负反馈20
非生物电信号：是由于人体各种非电活动产生的信号， 如心音、血压波、呼吸、体温等。
4
医学中还常通过在人体上施加一些物理因素的 方法来获得生物信号，如各种阻抗图，它以数十 千赫交流电通过人体的一定部位，获得阻抗或导 纳变化的波形图；又如超声波诊断仪器，它向人 体发射脉冲式的超声波，通过回波方式获得的生 物信号。另外还有通过在体外检测人体样品的仪 器、生理参数遥测仪器和放射性探测仪器等获取 的生物信号。——辅助产生
（3）是串联反馈还是并联反馈
输入端: xi、xi′、xf 在一个回路, 串联反馈
电压串联负反馈 （4）稳定uo过程
设 ui 不变 uo↑ uo↑→uRe↑→ube↓= ui- uRe → ib↓→ ic↓ uo (↓)
21
2. 电流串联负反馈
+UCC
RB1
C1 ＋
ui
RB2
ube uf
RC C2
9
二、生物医学放大器的基本要求
1、高放大倍数 2、高输入阻抗 3、高共模抑制比 4、低噪声 5、低漂移 6、适当的频响
10
第三章 生物医学常用放大器
第二节 负反馈放大器
11
一、反馈的概念
凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流） 的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加， 就称为反馈。
若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。 若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。
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（二）串联反馈和并联反馈 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不
同，可以分为串联反馈和并联反馈。
1、串联反馈：反馈信号与输入信号串联（反馈电压信号与
输入信号电压比较）
ui
ube uf
ube=ui-uf
串联反馈使电路的 输入电阻增大。
15
2、并联反馈：反馈信号与输入信号并联，(即反馈信号电
第三章 生物医学常用放大器
机体参数
显示 变换器 电子技术处理
Fra Baidu bibliotek
一般诊断装置的原理框图
记录
1
从人体获得的生物医学信号，再经过滤波、放 大、显示等一系列处理过程，才能为医学研究和临 床诊断提供可靠的客观依据。
本章在前面放大电路基本原理的基础上，首先 介绍生物电信号特点、频谱及常用的几种滤波电路， 然后重点讨论负反馈放大器、直流放大器的工作原 理及特点，最后简述功率放大器。
5
一、生物医学信号的特点
6
7
一、生物医学信号的特点
1、频带范围 DC--- 几KHZ
频率低频带宽
直流放大器 （放大低频信号）
8
一、生物医学信号的特点
2、信号弱（幅度低） μV—mV
高放大倍数、低噪声
3、内阻大
输入级高输入阻抗 MΩ级
4、信噪比低
噪声（干扰）来源：生物体内部、空间电磁干扰、放
大器、电源。
＋
RE
ube=ui-uf
在输入回路中， Re上的反馈电压与加 在三极管基极上的输 入信号电压是串联关 系，相加的结果是基 极上输入电压的变化 量相应减少，所以是 负反馈。
22
3.电压并联负反馈
+UCC
if
＋
RF
ui Rs C1 A ib
Rc
-
C2
ic
RE
ii＝ if + ib
if 与ii 是并联关系
流与输入信号电流比较。)
if i
ib
ib=i-if
并联反馈使电路的 输入电阻减小。
16
（三）正、负反馈的判断
采用瞬时极性法判断，具体步骤为：事先 假定放大器的输入端对地加一个正的输入信号， 然后按照放大器的组态逐极判断出各个相关点的 极性，直至输出信号的极性，然后判断反馈信号 的极性，确定是正反馈还是负反馈。
2
基本内容：
1、生物医学信号的特点及其频谱 2、负反馈放大器 3、直流放大器 4、功率放大器
3
第一节 生物医学信号的特点及频谱
生物信号：携带生物信息的信号。
生物电信号：是由于人体内各种神经细胞自发地或在各 种刺激下产生和传递的电脉冲，肌肉在进行机械活动时 也伴有电活动所产生的信号，如心电、脑电、肌电等。
23
4.电流并联负反馈
24
三、负反馈对放大器性能的影响
1.降低放大倍数
+
ui –
u’i 基本放大
电路A
uo
uf 反馈回电
.
路F
A
Xo
.
——开环放大倍数
Xd
.
F
X
.
f
——反馈系数
Xo
.
.
.
Xd Xi X f
——净输入信号
25
.
Af
Xo
.
——闭环放大倍数
Xi
.
Af
.
Xo
.
XdX f
归纳起来，负反馈共有四种方式，即电压串联负反 馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反 馈。
18
1、电压串联负反馈
+UCC
RB1
C1 ＋
ui
ube
RB2
uf
C2
＋
RE
在输入回路中， Re上的反馈电压与 加在三极管基极上 的输入信号电压是 串联关系，相加的 结果是基极上输入 电压的变化量相应 减少，所以是负反 馈。
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（四）四种形式的负反馈放大电路
关于负反馈的方式来看：当反馈信号取自输出电压 的时，称电压负反馈；当反馈信号取自输出电流时，称 电流负反馈。
从反馈信号与输入信号的连接方式来看：当反馈信号 与输入信号是串联在一起控制输入信号电压大小的，称 为串联负反馈；与输入信号是并联在一起控制输入信号 电流大小的，称为并联负反馈。
这里所说的信号一般是指交流信号，所以 判断正负反馈，就要判断反馈信号与输入信号 的相位关系，同相是正反馈，反相是负反馈。
12
反馈框图：
实际被放大信号
输入Xi
叠加 Xd
±
放大器A
反馈
信号 反馈网络F Xf
开环 输出Xo
闭环
取+ 加强输入信号 正反馈 用于振荡器
取 - 削弱输入信号 负反馈 用于放大器
负反馈的作用：稳定静态工作点；稳定放大倍数；提 高输入电阻；降低输出电阻；扩展通频带。 13
二、负反馈的基本类型 （一）电压反馈和电流反馈
根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压 反馈和电流反馈。
1、电压反馈：反馈信号取自输出电压信号。
判断：设输出电压为零（输出端短路），反馈信号也为零。
2、电流反馈：反馈信号取自输出电流信号。
19
+EC
(1) 有无反馈 反馈元件: Re
C1 Rb
C2
xf = uRe= uo
ui
Re uo
RL
xf =uo 电压反馈(全反馈)
(2) 是何种反馈 xi′= xi-xf
方法：瞬时极性法
假定某一时刻xi 的极性，找出xf的极性, xi′= xi-xf 负反馈 xi′= ube xi= ui xf= uRe 设 ui 上+ →ib上+ →uRe 上+ ， ube= ui- uRe 是负反馈20
非生物电信号：是由于人体各种非电活动产生的信号， 如心音、血压波、呼吸、体温等。
4
医学中还常通过在人体上施加一些物理因素的 方法来获得生物信号，如各种阻抗图，它以数十 千赫交流电通过人体的一定部位，获得阻抗或导 纳变化的波形图；又如超声波诊断仪器，它向人 体发射脉冲式的超声波，通过回波方式获得的生 物信号。另外还有通过在体外检测人体样品的仪 器、生理参数遥测仪器和放射性探测仪器等获取 的生物信号。——辅助产生
（3）是串联反馈还是并联反馈
输入端: xi、xi′、xf 在一个回路, 串联反馈
电压串联负反馈 （4）稳定uo过程
设 ui 不变 uo↑ uo↑→uRe↑→ube↓= ui- uRe → ib↓→ ic↓ uo (↓)
21
2. 电流串联负反馈
+UCC
RB1
C1 ＋
ui
RB2
ube uf
RC C2
9
二、生物医学放大器的基本要求
1、高放大倍数 2、高输入阻抗 3、高共模抑制比 4、低噪声 5、低漂移 6、适当的频响
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第三章 生物医学常用放大器
第二节 负反馈放大器
11
一、反馈的概念
凡是将放大电路输出端的信号（电压或电流） 的一部分或全部引回到输入端，与输入信号迭加， 就称为反馈。
若引回的信号削弱了输入信号，就称为负反馈。 若引回的信号增强了输入信号，就称为正反馈。