工频陷波器及肌电滤波器仿真设计实验报告.doc

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1、昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（2013—2014学年第一学期）课程名称：现代医学电子仪器原理与设计开课实验室：信自楼1112012年11月30日年级、专业、班学号姓名成绩实验项目名称工频陷波器及肌电滤波器仿真设计指导教师教师评语教师签名：年月日一.实验目的1.学习Protel99SE电路仿真软件的使用；2.仿真、分析工频陷波器及肌电(EMG)电路；3.分析、理解工频陷波器及肌电(EMG)电路在心电图机中的意义；4.分析理解滤波器的原理及实现方法。二.实验仪器、材料计算机（PII以上），Protel9

2、9SE软件。三.实验内容及步骤1).在Protel99se中新建原理图文件“xbq.Sch”。2).打开原理图文件“fdq.Sch”，在左侧的BrowesSCH中点击【Add/Remove】,选取DesignExplorer99SELibrarySCHsim.ddb，点击Add加入sim仿真库（注意：在Protel中绘制仿真电路原理图时，必须选取Simlibrary中的元器件，其它库中元器件无仿真模型不能进行仿真）绘制图一所示的电路图。输入信号（1v、50Hz）：图一50Hz双T陷波器3）.设置仿真参数，仿真

3、模式。菜单：Simulate->Setup；General->ACSmallSignal设置ACSmallSignal仿真参数，【SweepType】可以设置为线性，也可设置为分贝（下图设置为分贝）；在【General】加入观察点网络标号IN和OUT，并运行仿真分析【RunAnalyses】：4）.在Protel99se中新建原理图文件“xbqer.Sch”,绘制图二所示的电路图，输入信号（1V、10Hz），并设置3）中所示的仿真参数、仿真模式：图二40Hz低通滤波器5）.在Protel99se中新建原理图文件“x

4、bqsan.Sch”,绘制图三所示的电路图，输入信号（1V、50Hz），并设置3）中所示的仿真参数、仿真模式：图三50Hz低通滤波器一.实验数据1.工频陷波器及肌电(EMG)滤波器的频率响应曲线？并进行分析？1）图一频率响应分折波形：交流分析：在交流分析中，输入是一个固定值，即输入信号1V，由图中大致可以看出，该陷波器的中心频率为50Hz。传输分析：在传输分析中，信号源加的是1V正弦信号，故输入为幅值是1V的正弦信号，输出在开始时瞬间有个冲击，之后大于50Hz的所有的波在通过50Hz双T滤波器后都被滤掉，输出很小。

5、2).图二频率响应分折波形：交流分析：R1和C1构成一个低通滤波器，只允许频率低于中心频率的波通过，高于中心频率的波都会被滤掉。传输分析：图二只采用了一个跟随器（放大倍数为1），且信号源的频率较低（20Hz），所以在传输分析中，输入和输出的波形完全相同。2）.图三频率响应分折波形：由图三可求出，该滤波器的中心频率为：交流分析：图三中R161和C118构成一个低通滤波器，且由图中可以看出，该滤波器的中心频率为50Hz，所以50Hz以前的波都可以通过，50Hz之后的所有的波都被滤掉。传输分析：2.滤波器中心频率、带宽、

6、品质因素（Q值）定义？根据实验结果计算工频陷波器及肌电(EMG)滤波器中心频率，带宽，Q值，上、下限截止频率？(1)滤波器的中心频率是指增益下降3DB的地方的频率带宽：带通和带阻滤波器工作的频率范围。品质因素：Q值是滤波器的品质因数，是评价带通和带阻滤波器的频率选择性的一个重要指标，定义为中心频率除以滤波器带宽。（2）图一中中心频率f0=50.689Hz；上限截止频率为：11.877Hz下限截止频率为：221.31HZ带宽为：221.31-11.877=209.433HZQ值为50.689/209.433=0.24

7、上限截止频率中心频率下限截止频率图二中中心频率f0=40.297Hz；图三中中心频率f0=50.742Hz；上限截止频率为：26.776HZ下限截止频率为：63.415HZ带宽为：63.415-26.776=36.639HZQ值为:50.742/36.639=1.38上限截止频率中心截止频率下限截止频率1.输入信号在工频陷波器及肌电(EMG)滤波器的带内、带外的输入、输出波形？并进行分析？一.预习要求及思考题1.复习在前面课程中所学内容中有关滤波器设计的相关内容。滤波器的设计，一般要先确定如下性能：（1）滤波器的类

8、型：包括所设计的滤波器为低通还是高通，带通还是带阻，以及滤波器的逼近函数：是巴特沃兹还是切比雪夫。（2）滤波器的通带截止频率和阻带截止频率，以及通带增益和阻带衰减。（3）滤波器的阶数。（4）滤波器的其他要求，如：波纹、相频特性等。2.自学Protel99SE电路仿真中的ACSmallSignalAnalyses。单击菜单中的【Simulate】->【Setu