访问手机版页面
你的位置:老古开发网 > 其他 > 正文  
几种新型的高性能生物电放大器
内容导读:

ADI公司的仪用放大器和运算放大器构成。

ADI公司生产的集成化仪用放大器和运算放大器,设计了几种新的结构形式的高性能生物电前置放大器。

 

 

1 生物电前置放大器设计应用一

                                                           

2 生物电前置放大器设计应用二

                                                       

3 生物电前置放大器设计应用三

A构成的前级放大器,运放4构成后级差分放大器,直流补偿放大器3以及12构成右腿驱动电路,电路结构如图所示。这个电路突出的优点是引入了直流补偿电路,使最初的直流耦合放大器成为交流耦合放大器,来去除极化电压的影响。

300mV,所以在交流耦合中减少极化电压的影响是必须的。在这个电路中,采用了直流补偿放大器来抵消直流偏移量。以心电采集为例,如果左臂直流偏移量为,右臂为,那么,差动输入电压为。假设前级仪用放大器增益为,那么,仪用放大器输出幅值会达到,如果后级放大倍数为或者更高,输出并不会出现达到从而饱和的情况。因为在这个电路中,反馈回路提供了一个相等的反相电压给参考点,由于这种线性加和的影响,极化电压被消除,输出饱和的情况不会出现。

ADI公司的仪用放大器。它具有以下特性:增益可调();供电范围宽();输入失调电压最大为1nA;增益较低时具有较大的共模抑制比(时,共模抑制比最小为)等,满足设计要求。对于后级差分放大器运放4来说,放大倍数主要在这一级实现,所以要求运放有很低的输入失调电压。可以选用公司的(四运放)、(双运放),均具有微伏量级的失调电压和良好的性能。

2所示。

A,将双端差动输出信号转换为常用的单端输出信号。集成仪用放大器具有较优良的性能,但由于其共模抑制比正比于差模增益,而同时器件存在较高的失调电压且通常信号源中存在较大的直流偏移电压(如检测生理电信号时的极化电压和传感器中的零点偏移电压),在直接应用集成仪用放大器作为前置放大器时并不能取得最高的共模抑制比性能。于是本电路在后级使用集成仪用放大器,并采用阻容耦合电路隔离直流信号,因而可使得集成仪用放大器取得较高的差模增益,从而得到很高的共模抑制比性能。共模取样驱动电路由两个等值电阻45和一只由运算放大器3组成的跟随器构成。3的输入信号取自12输出端两个串联电阻的中点电压c,即当只有差模信号的输出01=V时,有C=0,则运放3的输出电压为,等同于接地;而当兼有共模电压和差模信号输入时,3的总输出只包含输入信号的共模部分C=1/2(V+V)。从而使得共模信号不经阻容耦合电路的分压直接加在集成放大器的输入端,避免了由于阻容耦合电路的不匹配而降低电路整体的共模抑制比。

2所示的电路采用图中所给出的参数时,电路的共模抑制比在以上。使用这个电路选择器件时要注意:作为后级放大器的仪用放大器的输入失调电压要尽可能小,因为后级承担着主要的放大作用。可以选用公司的,输入失调电压最大为

3所示。这个放大电路有两个不同于以往其它生物前置放大器的特点:高通网络放在了放大电路的前端;放大电路的放大倍数都做在前级放大即并联型双运放上。

R和2(M),可以比较好地满足电路需要。

1mV的输入失调电压,放大倍后放大器输出将会达到。高通网络中的电阻电容也会给系统带来噪声影响,这也是以往的生物电前置放大器设计中不将隔直电容放在系统前端的原因之一。该电路中采用高通差分放大器解决这个问题。在后级差分放大器的反馈回路中,加入了一个积分器,其对交流信号没有作用,只对直流和极低频信号积分,抵消其影响。右腿驱动电路通过一个跟随器接入电路,可以避免右腿信号对电路稳定性的影响,抑制工频干扰。

3所示的电路采用图中所给出的参数时,考虑到电阻电容匹配问题,该电路的共模抑制比可以达到。设计应用三中,虽然放大倍数都做在前级并联型的双运放上,但是前有高通网络,后有积分反馈电路,因此对双运放要求不高。作为后级差分放大的运放,因为不做放大倍数,所以也不用特意要求较低的失调电压。在本电路中要尽可能使电阻电容匹配,使系统性能达到最佳。

 

   

 

 

标签:
来源:电子设计应用 作者:天津大学精密仪器与光电子工程学院 王越 李刚 王立丽 时间:2005/8/19 0:00:00
相关阅读
推荐阅读
阅读排行
最近更新
商品推荐