现代医学电子仪器原理与设计课件第二版-第三章
38页1、复习总结,第一章:概述 医用电子仪器; 医学仪器的结构各工作方式; 主要技术特性; 医学仪器的特殊性; 医学仪器设计原则与步骤 第二章 噪声和干扰 人体电子测量中的电磁干扰 干扰形成的三个条件:干扰源、耦合通道、敏感电路 测试系统的噪声 低噪声放大器设计,第三第 信号处理,第一节 生物电放大器前置级原理 生物信号特征低频微弱信号,为了对生物信号进行各种处理、记录、显示,必须首先把信号放大到所要求的强度。 生物电放大器,通常是对任意两点的电位差进行放大,因此,生物电放大器前置级通常采用差动放大电路结构。 生物电信号本身为高内阻的微弱信号。,基本要求 (一)高输入阻抗,图3-1 生物电放大器和输入回路,(二)高共模抑制比,(三)低噪声、低漂移 生物电信号:微弱(微伏级、毫伏级)、低频信号、高阻抗。 放大器本身固有噪声:组成放大器各元件的噪声。-放大器放大的信号下限。 理想的生物放大器:1.低噪声;2.抑制外界干扰;3.低零点漂移(对称结构的差动放大电路对元件参数严格筛选;交流放大电路零点不会逐级放大放大直流信号可进行调制变成交流进行放大)。,(四)设置保护电路 放大器输入保护(保护电路本身
2、) 人体安全保护 校准电路:a).检验仪器工作情况;b).校准仪器指示值。,差动放大电路分析方法,理想运放的条件:虚短、虚断;,由电阻失配和运算放大器本身产生的共模误差电压:,差动放大电路分析方法; -满足:高共模抑制比;低噪声、低漂移。 生物电放大器前置级的基本要求: 高输入阻抗; 高共模抑制比; 低噪声、低漂移; 差分电路解决了高共模抑制比; 尚未解决问题:高输入阻抗;,差动放大应用电路,(一)同相并联结构的前置放大电路,图3-3 同相并联结构的前置放大电路,理想运放的条件:虚短、虚断;,理想情况下:第一级输出不产生共模电压; 选择A1,A2的性能参数,使之精确匹配, 可充分发挥对称电路误差电压抵消的优点, 并能获得低漂移。,非理想情况下:考虑A1,A2器件本身的 共模抑制能力:,第一级电路的共模抑制比:,两级放大的差动增益:,总的共模抑制比:,选择A1,A2的性能参数,使:,具有较好的对称性。则有:,生物电放大器前置级的设计主要考虑的因素: 器件选择:A1、A2:共模抑制比参数严格对称 (相差不超过0.5dB);A3:高共模抑制比参数(100dB); 第二级电阻精度选取:选择高精
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