一種便攜式心電信號(hào)采集系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)

　　3．5 陷波電路

　　由于交流電的影響，在心電信號(hào)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(guò)程中，對(duì)5組參數(shù)進(jìn)行仿真和電路測(cè)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(cè)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(hào)通過(guò)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(hào)通過(guò)時(shí)，通過(guò)陷波電路的信號(hào)B與原信號(hào)A基本一致。無(wú)失真。

　　圖5分別為49 Hz、50 Hz頻率信號(hào)通過(guò)陷波電路后，與原輸入信號(hào)波形的比較。由圖中可清楚地看到：當(dāng)輸入49 Hz信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)衰減為原信號(hào)的0．35倍左右。當(dāng)輸入50Hz信號(hào)時(shí)，信號(hào)基本上衰減為零，因此能有效抑制50 Hz的工頻干擾。

　　3．6 主放大電路

　　為滿足A／D轉(zhuǎn)換器對(duì)信號(hào)幅度的要求，兩級(jí)放大器共放大l 000倍左右，一級(jí)放大電路放大倍數(shù)為8倍，所以二級(jí)放大倍數(shù)設(shè)計(jì)為125倍。從整個(gè)電路集成度和器件性價(jià)比考慮，這里選用TL064。該器件內(nèi)部集成4個(gè)運(yùn)放，每個(gè)放大器的功耗只有6 mW，符合便攜產(chǎn)品的要求，且價(jià)格較低，可減少實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)成本。放大電路采用簡(jiǎn)單的反饋放大電路，調(diào)節(jié)電阻參數(shù)即可。

　　4 數(shù)字處理部分

　　4．1 A／D轉(zhuǎn)換

　　已放大的模擬信號(hào)要實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)和顯示，需要轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，因此要完成A／D轉(zhuǎn)換。A／D轉(zhuǎn)換首先解決采樣率和A／D轉(zhuǎn)換器的選型。

　　采樣率，美國(guó)心臟學(xué)會(huì)推薦的采樣率為500 Hz，但實(shí)際中不同應(yīng)用有不同的采樣率，一般在125～1 000 Hz之間，監(jiān)護(hù)時(shí)多采用200 Hz或250 Hz，輔助分析時(shí)多用400～500 Hz，而心電HOLTER一般取125～200 Hz。采樣精度為10 bit或12 bit。