交流供电心电放大器设计报告

简介：
本设计报告详细探讨了交流供电心电放大器的设计与实现。通过优化电路结构和选择合适的元器件，旨在提高心电信号采集的精度及稳定性，为医疗健康监测提供可靠的数据支持。 心电信号非常微弱，通常的心电频率范围在0至100Hz之间，能量主要集中在约17Hz的频段上，幅度一般小于5mV。由于测量过程中存在较高的电极阻抗（高达几十千欧姆），检测生物电信号时会受到多种干扰的影响，包括由电极与人体接触产生的基线漂移、电源工频干扰（50Hz）、肌肉活动引起的高频信号以及临床手术中使用的高频电刀带来的额外干扰。 其中，电源工频干扰主要表现为共模形式，并且其幅值可能达到几伏特甚至更高。因此心电信号放大器需要具备极高的共模抑制比来应对这种类型的干扰。基线漂移则是由于测量电极与生物体之间形成的化学半电池产生直流电压所导致，最大可高达300mV。 此外，信号源的内阻可以达到几十千欧姆甚至几百千欧姆的程度，因此心电放大器需要拥有几兆欧以上的输入阻抗，并且共模抑制比（CMRR）需在60dB以上。目前市场上的心电图机通常能提供89dB或更高的CMRR。 为了有效滤除与心脏电信号无关的高频信号，在无源和有源低通滤波器中也必须进行适当的设置。通过系统调试，最终能够获取到放大且几乎没有噪声干扰的心电信号。