心电放大器的性能分析.doc

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1、实验三心电放大器的性能分析——LTSPICE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

2、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LTSPICE应用软件2．掌握LTSPICE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LTSPICE软件对心电放大器进行性能分析1．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的差模信号，增益调节电阻Rw2=220kΩ。在坐标纸上画出输入和输出信号的波形,并计算差模增益。2．对心电放大器进行差模信号和共模信号的幅频特性分析，并记录仿真结果（幅频曲线、fL、fH、电路差模增益、共模增益、差模输入阻抗），RW1=RW2=0Ω。要求:(1

3、)在坐标纸上画出差模信号的幅频曲线。(2)记录性能指标:fL=,fH=,Ad=,Ac=,Rid=。3．分别改变RW1、RW2和C3、C4，分析对电路的fL、fH、电路差模增益(Ad)、共模增益(Ac)和共模抑制比(KCMR)的影响，并填入下表。表1RW1、RW2、C3、C4对电路性能的影响序号Rw1(kΩ)Rw2(kΩ)C3(uF)C4(pF)fL(Hz)fH(Hz)AdAcKCMR10110k2uF1500202.412mHz282.787Hz10*445.70Ad/Ac225.5k110k2uF1500351k110k2uF1500425.5k02uF1500525.5k220k

4、2uF1500625.5k110k0.1uF1500725.5k110k4uF1500825.5k110k2uF1925.5k110k2uF3000三．实验预习要求1．学习并了解LTSPICE软件的操作使用方法。2．对心电放大器进行理论分析和性能指标计算。3．用LTSPICE软件绘制心电放大器的电路原理图。四．实验报告要求分析心电放大器性能，给出仿真结果、仿真曲线（用计算机打印）和仿真有关数据。仿真电路图1，差模信号瞬态分析仿真电路图2，差模信号频率响应分析差模输入阻抗：右键菜单/AddTrace:V(Vin1)/I(R13)仿真电路图3，共模信号频率响应分析