《模拟电子技术基础》课程设计-心电图仪设计与制作

《《模拟电子技术基础》课程设计-心电图仪设计与制作》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信工程指导教师：工作单位：信息工程学院题目:心电图仪设计与制作初始条件：模拟电子技术基础知识、会使用Multisim进行仿真分析.要求完成的主要任务:制作一路心电信号放大器，技术指标如下：a．电压放大倍数：1000，误差：±5％；b．－3dB低频截止频率：0.05Hz（可不测试，由电路设计予以保证）；c．－3dB高频截止频率：30Hz，误差：±5Hz；d．频带内响应波动：在±3dB之内；e．共模抑制比：³60dB（含1.5m长的屏蔽导联线，共模输入电压范围：±7.5V）；f．差模输入电阻：³5MΩ（

2、可不测试，由电路设计予以保证）；时间安排：序号安排内容内容所需时间（天）1电路方案设计12电路仿真与分析23撰写设计报告14答辩1合计5指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日-20-武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计目录摘要3引言41设计方案比较51.1光电效应手指脉搏传感器51.2压电陶瓷式脉搏传感器61.3铜片式脉搏传感器62单元电路设计82.1前置放大部分82.2带通滤波电路112.3后级放大电路123仿真结果及分析133.1前置放大电路部分仿真133.2带通滤波部分仿真133.3放大部分仿真143.4整体电路仿真154总结175元件清单186参考

3、文献19-20-武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计摘要本文主要介绍了如何应用放大电路，抑制共模信号电路，低通滤波电路及后级放大电路设计简易心电图仪.本文还介绍了心电信号的特点及其对放大电路的要求.对于具体的单元电路设计也做了简要介绍.AbstactThispapermainlyintroduceshowtoapplytheamplifiercircuitandsuppresscommonmodesignalcircuit,low-passfiltercircuitandafter-classamplifierdesignsimpleElectrocardiograph

4、.ThisarticlealsodescribesthecharacteristicsofECGanditsimpactonamplifierrequirements.Withregardtothespecificcircuitdesignunitalsomadeabriefintroduction.-20-武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计引言心电图是临床疾病诊断中常用的辅助手段.心电数据采集系统是心电图检查仪的关键部件.如下图所示,心电信号主要由P波、QRS波群、T波组成.正常P波的宽度不超过0.11s，最高幅度不超过2.5mm.正常人的QRS波群最高不超过0.1

5、0s。而T波不应低于R波1/10.其主要频率范围为0.05~30HZ,幅度约为0~5mV,信号十分微弱.心电信号图由于心电信号中通常混杂有其它生物电信号,加之体外以50Hz工频干扰为主的电磁场的干扰,使得心电噪声背景较强,测量条件比较复杂.为了不失真地检出有临床价值的干净心电信号,往往要求心电数据采集系统具有高精度、高稳定性、高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声及强抗干扰能力等性能.本文利用OP07芯片设计了一种符合上述要求的多路心电数据采集系统.-20-武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计1设计方案比较1.1光电效应手指脉搏传感器图1-1利用指套式光电传感器，指套式光电传

6、感器的换能元件用硅光电池.由于心脏的跳动,引起手指尖的微血管的体积发生相应的变化，当光通过手指尖射到硅光电池时,产生光电效应,这样就把人体的脉搏转换为相应于脉博的电信号,方便检测.一级放大电路部分:采用运放LM324作为放大芯片,把指尖取出的极微弱的0.1uA～3uA的电流放大约20倍.昂二阶低通滤波部分:按人体脉搏在最高跳动次数240次/min计算，据归一化法设计低通放大器，-3dB截止频率为14HZ.电源部分采用电池供电.其优点是,电路结构简单,易于制作.但缺点是,光电效应手指脉搏传感器价格贵,且入射光强太强时,会使输出饱和.此外,由于缺少陷波部分的设计,50HZ的工频

7、信号会给电路带来极大干扰,使输出信号失真.-20-武汉理工大学《模拟电子技术基础》课程设计1.2压电陶瓷式脉搏传感器图1-2选用压电陶瓷片HTD作为传感器，把人体的脉搏震动转换成为电信号输入到放大整形电路的输入端口.其优点是制作方便,但价格相对较贵.数据采集部分,用OP07这种具有一定精度的普通运算放大器来构建放大电路.滤波部分选用数字滤波.数字滤波的优点是参数可调节性好，可以通过更改程序中的参数对截止频率进行精确的调节.由于参数不会随温度等环境因素改变从而精确度得到保证，但是数字滤波对处理器的要求比较高，想要得到