便攜式心電信號采集電路設(shè)計(jì)
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3．4 濾波電路
由于心電信號的頻率在0．05～100 Hz，采集電路就需要設(shè)計(jì)濾波器除去該段頻率以外的噪聲頻率。濾波電路主要由高通濾波、低通濾波和50Hz陷波器組成。高通濾波器，采用簡單的CR無源高通電路(圖2)，能有效阻斷直流通路，消除基線漂移，而基線漂移主要是由呼吸引起。為了達(dá)到理想的濾波效果，對大于截止頻率的信號，有較嚴(yán)格的衰減，設(shè)計(jì)了二階低通濾波器，如圖2所示。
對電路進(jìn)行實(shí)際測試計(jì)算得到以下數(shù)據(jù)，如表1所示。表1中，衰減為電路測試數(shù)據(jù)，“Filterlab”為軟件仿真的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)對比上看，實(shí)際計(jì)算數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)基本一致。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195229.htm
圖3給出了二級有源濾波器的幅頻曲線及相頻曲線。其中曲線A為幅頻曲線，曲線B為相頻曲線。
3．5 陷波電路
由于交流電的影響，在心電信號采集中，容易受50 Hz工頻干擾的影響，為此設(shè)計(jì)了50 Hz陷波電路。該陷波電路采用雙T帶阻濾波。實(shí)現(xiàn)陷波器的難度在于參數(shù)選擇和電路調(diào)試，另外一定要選擇高精度的電阻電容，確保參數(shù)嚴(yán)格匹配。在實(shí)驗(yàn)過程中，對5組參數(shù)進(jìn)行仿真和電路測試，5組參數(shù)經(jīng)計(jì)算截止頻率均為50 Hz，但實(shí)際電路測試效果很不理想。最終選擇圖4標(biāo)注的具體電路和參數(shù)，以及46 Hz頻率以下信號通過時(shí)波形仿真，結(jié)果較好。從波形圖上看，在46 Hz頻率以下的信號通過時(shí)，通過陷波電路的信號B與原信號A基本一致。無失真。
圖5分別為49 Hz、50 Hz頻率信號通過陷波電路后，與原輸入信號波形的比較。由圖中可清楚地看到：當(dāng)輸入49 Hz信號時(shí)，輸出信號衰減為原信號的0．35倍左右。當(dāng)輸入50Hz信號時(shí)，信號基本上衰減為零，因此能有效抑制50 Hz的工頻干擾。
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