1、低通濾波器的設計模擬濾波器在各種預處理電路中幾乎是必不可少的，已成為生物醫(yī)學儀器中的基本單元電路。有源濾波器實質上是有源選頻電路，它的功能是允許指定頻段的信號通過，而將其余頻段上的信號加以抑制或使其急劇衰減。各種生物信號的低噪聲放大，都是首先嚴格限定在所包含的頻譜范圍之內。最常用的全極點濾波器有巴特沃斯濾波器和切比雪夫濾波器。就靠近3=0處的幅頻特性而言，巴特沃斯濾波器比切比雪夫濾波器平直，即在頻率的低端巴特沃斯濾波器幅頻特性更接近理想情況。但在接近截止頻率和在阻帶內，巴特沃斯濾波器則較切比雪夫濾波器差得多。本設計中要保證低頻信號不被衰減，而對高頻要求不高，因此選擇了巴特沃斯濾波器。巴特沃思濾

2、波電路（又叫最平幅度濾波電路）是最簡單也是最常用的濾波電路，這種濾波電路對幅頻響應的要求是：在小于截止頻率3C。的范圍內，具有最平幅度響應，而在33C。后，幅頻響應迅速下降。因為本設計中要保證低頻信號不被衰減，而對高頻要求不高，所以選擇二階濾波器即可。本系統(tǒng)采用二階Butterworth低通濾波器，截止頻率旨100日乙，其電路原理圖如1：c工日工Ta7lI|dmuT匚3t：T=.uT匚乂圖1低通濾波U&B亠C9圖J=tLF347R1310k113nF根據(jù)matlab軟件算得該設計適合二階低通濾波器，F(xiàn)SF=628選Z=10000，則廠C的歸一值ZXFSFR=R的歸一值xZ3.2脈象信號的的前置

3、放大由于人體信號的頻率和幅度都比較低，很容易受到空間電磁波以及人體其它生理信號的干擾，因此在對其進行變換、分析、存儲、記錄之前，應該進行一些預處理，以保證測量結果的準確性。因此需要對信號進行放大，“放大”在信號預處理中是第一位的。根據(jù)所測參數(shù)和所用傳感器的不同，放大電路也不同。用于測量生物電位的放大器稱為生物電放大器，生物電放大器比一般放大器有更嚴格的要求。在本研究中放在傳感器后面的電路就是前置放大電路，由于從傳感器取得的信號很微弱，且混雜了一些其他的干擾信號。因此前置放大電路的主要功能是，濾除一些共模干擾信號，同時進行一定的放大。該電路由4部分構成：并聯(lián)型雙運放儀器放大器，阻容耦合電路，由集

4、成儀用放大器構成的后繼放大器和共模信號取樣電路。并聯(lián)型雙運放儀器放大器的優(yōu)點是不需要精密的匹配電阻，理論上它的共模抑制比為無窮大，且與其外圍電阻的匹配程度無關。集成儀用放大器將由并聯(lián)型雙運放儀器放大器輸出的雙端差動信號轉變?yōu)閱味溯敵鲂盘?，并采用阻容耦合電路隔離直流信號，可以使集成儀用放大器取得較高的差模增益，從而得到很高的共模抑制比。共模取樣驅動電路由兩個等值電阻和一只由運放構成的跟隨器構成，能夠使共模信號不經阻容耦合電路的分壓直接加在集成放大器的輸入端，避免了由于阻容耦合電路的不匹配而降低電路整體的共模抑制比。此電路中也采用了右腿驅動電路來抑制位移電流的影響。前置放大電路參數(shù)選擇：此部分總的

5、增益取為1000，其中并聯(lián)型雙運放儀器放大器的增益為5,集成儀用放大器的增益為200。具體設計電路如圖2所示圖2差分放大電路圖具體參數(shù)如下：并聯(lián)型雙運放儀器放大器的增益5,由于A二(R3+R4+Rw)/Rw，所以R3=R4=10kQ,Rw=5kQ共模驅動電路和并聯(lián)型雙運放儀器放大器采用LM324即可。集成儀用放大器構成的后繼放大器的選擇：對集成儀用放大器的要求是：首先噪聲要小，精度要高，還要有較大的共模抑制比和較高的輸入阻抗。有MAX4194和AD620兩種方案可供選擇，現(xiàn)將兩種芯片比較如下：前置放大電路選擇儀用放大器AD620其特點是：(1)單電阻設置增益范圍(11000)；(2)寬工作電壓：2.3V18V；(3)低功耗：I最大可達1.3mA；(4)輸入失調電壓小，為50yV；(5)輸入失調漂移最大為0.6yV/C；共模抑制比100dB；當G=100時可達130dB；偏置電流為0.5nA；低噪聲：峰峰值0.