MSP430单片机在医疗设备行业的应用(5)
来源:icbuy亿芯网 时间:2012-04-05
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ADC恢复放大电路
由于电极电势很高,实际可达500mV,因此通过交流耦合消除电极电势的影响就至关重要。本设计反馈配置中的ADC恢复放大器可以消除直流偏置。当INA326的输出电压增大以后,反馈积分器将施加一个等量的负相电压至INA326基准端,通过此类线性化求和,可实现电极偏置的消除。直流恢复器的作用是将原本的直流耦合放大器转变为交流耦合放大器,随着直流固有模式电压的消除,输出级可以放大交流心电图信号而不会产生过饱和。
右腿驱动电路
50Hz工频干扰是心电测量中最重要的干扰,仅靠前置放大器的高共模抑制比还不足以完全抑制,良好的右腿驱动电路可以提高电路的抗工频干扰能力,并与人体和放大电路共同形成闭合回路,保证心电放大电路的正常工作。
由于源自人体的不同端点,左臂与右臂的心电图信号处于不同的电平,且须被INA326放大,为了更好地抑制50Hz的噪声,通过INA326所得到的人体共模电压被用于反相共模信号,并与2.5V基准电压比较后通过运算放大器OPA2335驱送至人体的右腿,仅需少量的小型放大器即可实现有效的共模态抑制改善。该方法不仅可以抑制50Hz工频干扰还可根据心电信号适当调整人体电平,便于ADC采样。右腿驱动电路如图3所示,其中COM端为前级运放INA326的共模输出信号,同时在前级还增加了一级电压跟随器用于隔离。
陷波电路
虽然前置放大电路对共模干扰具有较强的抑制作用,但部分工频干扰是以差模信号方式进入电路的,且频率处于心电信号的频带之内,加上电极和输入回路不稳定等因素,前级电路输出的心电信号仍存在较强的工频干扰,因此通常要进行陷波。本设计利用美国凌力尔特有限公司的LTC1068-50集成开关电容滤波器设计了一个8阶巴特沃斯50Hz陷波器,经测试陷波深度可达50dB,可衰减100倍左右,效果比较理想。