家用智能心電監(jiān)測分析儀

　　濾波電路設(shè)計(jì)

　　50Hz陷波電路

　　工頻干擾是心電信號的主要干擾,雖然前置差分放大電路對共模干擾具有較強(qiáng)的抑制作用,但部分工頻干擾是以差模信號方式進(jìn)入電路的,且頻率處于心電信號的頻帶之內(nèi),加上電極和輸入回路不穩(wěn)定等因素,前級電路輸出的心電信號仍存在較強(qiáng)的工頻干擾,所以必須專門設(shè)計(jì)濾波電路濾除。

　　在50Hz陷波電路具體采用RC有源雙T網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn),陷波器中心頻率計(jì)算公式為。50Hz陷波電路原理圖如圖5所示。

　　本系統(tǒng)將50Hz陷波電路設(shè)計(jì)為在45Hz時(shí)的下降幅度達(dá)到-3dB，在50Hz處的陷波深度為-33dB，可以較好地抑制工頻干擾。

　　高通濾波電路

　　本系統(tǒng)采用運(yùn)算放大器OP4177來構(gòu)建有源高通濾波器，它的上限頻率衰減頻率為1.1Hz，它可以濾除由于電極活動(dòng)而引起的直流漂移。高通濾波器電路原理圖如圖6所示： 該高通濾波器截止頻率計(jì)算公式為，其中由下式來確定 。

　　該高通濾波電路在1Hz附近的截止幅度為-3dB，可以較好地抑制低頻信號。

　　后級低通濾波電路

　　本級電路由OP4177組成反相輸入一階低通濾波器，用以濾除由于外界噪聲和電路內(nèi)部引起的高頻干擾。電路的傳遞函數(shù)為

　　電平抬升電路

　　心電信號和右臂參考電極相比有正負(fù)信號，然而我們所使用的A/D芯片只能識別0伏以上的信號，所以必須事先加入電平提升電路。該電路原理圖如圖8，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R54來調(diào)節(jié)直流電平，使其可以輸出0V-3V的直流電平。