心电放大器的设计

2011 ~ 2012 学年 第 二 学期

《 心电放大器的设计 》

课 程 设 计 报 告

题 目： 心电放大器的设计 专 业： 电子信息工程 班 级： 10信息本1 姓 名： 李闯 鲍学贵 张力 王群 陈浩

马力 余国军 朱郑

指导教师： 倪琳

电气工程系 2011年5月12日

I

1、任务书 课题名称 心电放大器的设计 指导教师（职称） 倪琳 执行时间 2011~ 2012 学年 第 二 学期 第 13 周 学生姓名 学号 承担任务 李闯 前置放大电路设计 1009121037 鲍学贵 前置放大电路设计 1009121003 张力 带阻滤波器设计 1009121089 王群 带阻滤波器设计 1009121061 陈浩 滤波电路设计 1009121007 马力 电平抬升电路设计 1009121049 余国军 电源电路设计 1009121083 朱郑 仿真 1009121099 1、学习多级放大电路的设计方法； 设计目的 2、掌握集成运放的应用。 设计要求 1、心电信号幅度一般在50V～5mV之间； 2、信号放大后的最大值在-5V～+5V之间； 3、拟定设计步骤； 4、根据设计要求和技术指标设计好电路，选好元 件及参数； 5、要求绘出原理图； 6、撰写设计报告。

II

摘 要

心脏病已成为危害人类健康的主要疾病之一。据统计，心血管疾病是威胁人类生命的主要疾病，世界上心脏病的死亡率仍占首位。因此，对心血管疾病的诊断、治疗一直被世界各国医学界所重视，准确地进行心电信号提取，为医生提供有效的辅助分析手段是重要而有意义的课题。随着电子技术的迅速发展，医用电子监护系统近年来己在临床诊断中逐渐应用。

针对心电信号的特点进行心电信号的采集、数据转换模块的设计与开发。设计一种用于心电信号采集的电路。人体的心电信号是一种低频率的微弱信号，由于心电信号直接取自人体，所以在心电采集的过程中不可避免会混入各种干扰信号。为获得含有较小噪声的心电信号，需要对采集到的心电信号做降噪处理。目前对心电信号的降噪有多种方法，本文主要从滤波的方面介绍将噪声从信号中分离。

关键词： 心电信号采集，降噪，多级放大，电源电路

III

目 录

第一章 绪论 ............................................ 5

第二章 研究基础 ........................................ 6

2.1 人体心电信号的产生机理 .......................................... 6

2.2 ECG的作用

第三章 硬件电路设计 ............................................. 7

3.1 心电信号采集电路的设计要求 ...................................... 7 3.2 心电采集电路总体框架 ............................................ 7 3.3 采集电路模块 .................................................... 9 3.3.1前置放大电路设计 .............................................. 9 3.3.3滤波电路设计 ................................................. 11 3.4电平抬升电路 ................................................... 14 3.5 心电信号的50Hz带阻滤波器设计 .................................. 14 3.6电源电路设计 ................................................... 15

第四章 仿真 ....................................................... 7

第五章 结论 ....................................................... 7

第六章 参考文献 .................................................. 7

第七章 附录 ....................................................... 7

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第一章 绪论

心脏是人体血液循环的动力泵，心脏搏动是生命存在的重要标志，心脏搏动的节律也是人体生理状态的重要标志之一。心脏的基本活动包括电活动和机械活动，每个心动周期都是电活动在前，机械活动在后。心电信号是心脏电活动的一种客观表示方式，是一种典型的生物电信号，具有频率、振幅、相位、时间差等特征要素，比其他生物电信号更易于检测，并具有一定的规律性。由于心电信号从不同方面和层次上反映了心脏的工作状态，因此在心脏疾病的临床诊断和治疗过程中具有非常重要的参考价值。对心电信号的采集和分析一直是生物医学工程领域研究的一个热点，是一项复杂的工程，涉及到降低噪声和抗干扰技术，信号分析和处理技术等不同领域，也依赖于生命科学和临床医学的研究进展[1]。自1903年心电图引入医学临床以来，无论是在生物医学方面，还是在工程学方面，心电信号的记录、处理与诊断技术均得到了飞速的发展，并积累了相当丰富的资料。当前，心电信号的检测、处理仍然是生物医学工程界的重要研究对象之一。

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