心音、脈搏信號采集、調理電路的設計
2.2.1 低通濾波電路
濾波部分采用三階巴特沃斯低通濾波器,如圖7所示,設置截至頻率f=20 Hz,根據(jù)歸一化方法查表選擇R7=R8=R9=100 kΩ,C6=0.47μF,C7=0.033μF,C8=0.033μF。該低通濾波電路保留了有用的脈搏低頻信號,對50 Hz工頻等噪聲進行了較大的衰減。
2.2.2 后級放大電路
采用可變增益反向放大電路,反向放大器由于電阻最大取值不能超過10 MΩ,如果要提高反向放大器的輸入阻抗,則電路的增益就要受到限制。該系統(tǒng)采用的反向放大器可以避免這種限制,既有較高的輸入阻抗又可取得足夠的增益。如果選取R13遠大于R14,R15,則放大器的增益可用下式近似計算:
R11=100 kΩ,R13=1 MΩ,R15用10 kΩ的電位器,R14=1 kΩ。R13,C9構成低通濾波,截止頻率為20 Hz,根據(jù)式(1)增益可調范圍為11~110倍,電路如圖8所示。
3 實驗結果
該電路通過對人體心音和脈搏信號進行采集和調理后,用示波器觀察到的兩路信號如圖9和圖10所示。
4 結語
現(xiàn)該電路已采集了大量可靠病例和正常心音脈搏數(shù)據(jù)。使用表明,該電路穩(wěn)定可靠,結果理想。這也為后續(xù)進行數(shù)字化轉換和PC機顯示、分析奠定了基礎。
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