心率检测系统的设计论文
心率检测系统的设计论文，ti杯电子设计大赛优秀论文右手接至低通前置放大电路滤波器输左手入端共模电压右腿驱动屏蔽动右腿退导联屏蔽线图2前置放人电路框图1)前賢放大调理针对心电信号高增益,高输入阻抗,高垬模抑訇比,低噪声,低漂移和合适带宽的采集要求,采用仪表放大器,以获得良好的综合性能。所以采用仪用放大器AD620只要用只外接电阻便可设置放大器的增益,增益G为494人R2)右腿驱动电路将右腿连接到一个辅助的运算放大器的输出端,把混杂于原始心电信号中的共模噪声提取出来,经过一级倒相放大后,再返回到人体,使它们相互叠加,从而减小人体共模干扰的绝对值,提高信噪比。本电路采用高精度运算放大器O217。通过这个负反馈结构,可大大抑制测量过程屮前置敚大器输入端共模电压的影响。此外,右腿驱动电路还可以提供电气上的安全性。3)屏蔽驱动电路屏蔽驱动器是一个同相电压跟随器,将放大器的输出端和屏蔽相连,将屏蔽线和地隔开,并且对于50Ⅳz的共模干扰信号来说,从人体输入的两路信号是相等的导联线和屏蔽线之间的电压差为0,从而消除了其间的电容,提高了输入电路的阻抗,降低人与地之间的漏电流。如图3所小220kTT1点2R图3带屏蔽驱动、右腿驱动的前置放大调理电路经过前置放大器后心电信号被放大的倍数为49.4KG=1+51IK∥(24.9K+24.9K)(2)高通滤波电路的设计电极与皮肤表面之间容易产生直流偏压,为了消除这部分的干扰,需要采取高通滤波电路图4所示予以滤除,其截止频率为≈0.5Hz2丌√RR,CC22x√22X×47K×101×10U4BQPZITT图4二阶高通滤波电路(3)低通滤波电路的设计噪声来源一类是各种电子设备辐射出的高频噪声,一类是市电的50z噪声。通常情况下后者影响尤为明显。对这些噪声的滤波需要用到滤波器。低通滤波器(电路图如图5)通常情况下截止频率选择在100Hz以下。低通截止频率为2兀√RR1CC42√24K×24K×0.047×Dm≈100H2T745TQP2171图5二阶低通滤波电路(4)50Hz陷波电路的设计为了去除人体或测试系统中产生的工频50Hz干扰34,需用带阻滤波器加以抑制。我们采用心电测量没备当前普煸采用的双T陷波电路滤除工频干扰,其参数计R算公式为:2可C其中f为滤去频率,如图6所小。USD图650Hz陷波电路(5)后置放大电路及抬升电路的设计因为wsP430F169模数转换器的范围为0~2.5V,所以要对采集的心电信号进行拾升如此在实现后置放大的过程中,既要考虑信号中平的提升,又要实现信号的放大。放大器芯片用INA217。具体电路如图7所示图7后置放大发抬升电路放大倍数为:G=110K10KRIK抬升电路有对放大信号拾升了1.25V(6)电源电路的设计电源电路的设计是由电平转换器760,线性调节器MX8511,电压基准REF3025及电池盒组成,如图8所示电源电路图8电源电路31.3元件的布局和PCB板的设计在PCB板中,包含多种类型的电路,为了避免各部分电路中信号相互耦合而生千扰,对不同类型的电路部分进行分离布局是PCB板设计的一个基本原则。各部分之间不仅应保持相当距离,还要分开走线。电源系统的布线包括电源线VDD和地线vSs的布线,是系统抗干扰的个重要部分。VDD和wSS应尽可能扩大面积,以防止因电磁能量较强而产生电磁干扰能量的发射,这也是保证高频信号到地之间具有低阻抗的措施3.2软件设计软件设计的关键是对MSP430F169的控制以及LCD显示。所有软件均采用C语言绽写。软件实现的功能是QRS波检测并算出心率,LCD显小波形以及SD卡存储3.2.1软件流程系统软件部分流程图9如下所示,开关按键按下后,屏幕显示L0GO图(江苏省TⅠ杯电子设计大赛),通过对各模块的初始化后,由中断定时服务实现对心电信号QRS波检测,心率计算,波形回放。系统初始化A/D采集LCG0显示N按键显示模块初始化
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ADS设计低噪放的详细步骤
详细介绍了使用ADSS设计低噪声放大器的步骤，非常适合初学者使用，图文并茂，难度适宜。(二)实验内容了解微波低噪声放大器的工作原理使用ADS软件设计一个低噪声放大器,并对其参数进行优化、仿真■根据软件设计的结果绘制电路版图,并加工成电路板对加工好的电路进行调试,使其满足设计要求三)低噪声放大器的技术指标输入输出反射系数噪声系数放大器增益稳定系数■通带内的增益平坦度(四)用ADS软件设计低噪声放大器本节内容是介绍使用ADS软件设计低噪声放大器的方法:包括原理图绘制,电路参数的优化、仿真,版图的仿真等下面开始按顺序详细介绍用ADS软件设计低噪声放大器的方法1放大器设计的基本准备需要明确的概念S参数、放大器增益(平坦度)、噪声系数、噪声温度、动态范围、三阶交调与1dB压缩)Y稳定性、匹配需要学习的知识匹配电路有哪些形式对晶体管如何馈电And so on2.软件仿真中需要注意的几个问题要有好的软件设计习惯各种文件的命名电路的布局以及参数的设置和选择要有合理的设计顺序要记住你在使用的是软件物理概念要明确,不要在无意义的地方花时间比如:按照加工精度,有些线条太细是不能实现的,另外追求小数点后面N位的精确也是无聊的法高您毫中使用类的速用范围,:比如:小坛模羋就不能用来看≡阶>W,软件中的模型才是对的。等等。注意如何规划仿真,才能尽快得到需要的电路■要按照先局部后整体的优化,切忌直接全局优化,最好能够预先计算设置优化元件的初值。要注意仿真的数值稳定性,对于对参数以来敏感的仿真结果在最后制作的时候是很难实现的。适当的时候需要考虑改系统拓扑。养成不明白就多看看help的习惯2软件仿真中需要注意的几个问题仿真时模型的选择1晶体管■sp模型:属于小信号线性模型,模型中已经带有了确定的直流工作点,和在一定范围内的S参数,仿真时要注意适用范围。S模型只能得到初步的结果,对于某些应用来说已经足够,不能用来做大信号的仿真,或者直流馈电电路的设计,不能直接生成版图。大信号模型:可以用来仿真大、小信号,需要自行选择直流工作点,仿真时要加入馈电电路和电源带有封装的大信号模型可以用来生成版图2.软件仿真中需要注意的几个问题■仿真时模型的选择2集总参数元件电容、电阻、电感:在进行电路优化时,可以直接选用参数连续变化的模型,在系统设计最后,需要把这些优化过的元件替换为器件库中系列中的元件才是可以制作电路、生成版图的。替换时选择与优化结果相近的数值,替换后要重新仿真次,检验电路性能是否因此出现恶化。3ADS的使用启动软件后建立新的工程文件并打开原理图设计窗口Fle Edt Select wisw Insert Options Tools Layout Simulate windowDesimnGude Heb回倒0?小包型A到Lumped-Components黑山圖回翻‖Dc Feed O:BckEHOHI MI NLF01251375
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