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(二)心电信号的检测及采集 家用心电图机所需检测的心电信号幅值在0.05~4 mv,频率在0.05~72hz。而检测中存在的主要干扰信号有电极板与人之间的极化电压、50hz工频干扰、仪器内部噪声和仪器周围电场磁场电磁场的干扰等等。心电信号中50hz工频干扰可以利用自适应模板法消除,则心电图机模拟部分可以采用如图2所示的硬件结构。心电信号经电极或导联线采集后,先要进行电压放大。电压放大器一般由两级组成,前级采用负反馈差动放大电路。系统中,采用ti公司的基于双运放电路的微功耗仪表放大器ina321芯片作为心电信号的前级放大器,放大倍数为10倍。由于72hz以上的干扰信号较强而0.05hz以下的干扰信号相对较弱,所以在滤波电路中,采取先低通滤波取出72hz以下的信号,然后接高通的方式,这样就能滤除极化电压信号得到心电信号。由于在前面的滤波电路中采用了rc高通滤波电路,该电 路具有较高的输出阻抗,所以后级放大采用了同相放大电路,放大倍数为20倍。 心电信号的最高幅值为4mv,经过200倍的放大为0.8v,而a/dc的输入范围为0~2.5v,设计时取中间
系统的开发进度,imez2407板是一个dsp的最小系统,其结构简图如图3所示。 从图3可以看出,imez2407主要解决tms320lf2407的周边必备电路,如电源模块、晶振和pll振荡电路、编程电源vccp(接+5v或地)运行模式mp/mc选择的跳线、jtag接口等。另外板上还带有1片64kb的sram,用作调试时的程序运行空间。 2.2 采样电路 采样电路用来采集电机的转角信息。这里,角度传感器用无限旋转式的滑动变阻器。电位测量采用电阻桥方式。信号放大采用ti公司的ina321仪器放大器。采样、放大电路如图4所示。图中,r1~r4取大电阻以降低测量电路的功耗,r5可以调节电阻桥使它达到平衡,r6用来微调放大器的放大倍数,s为角度传感器。放大电路的放大倍数计算公式如下: a=5+5×(r6+r7)/r8 2.3 电机驱动电路 系统所使用的电机为普通的直流电机,并带有减速器。电机参数为:额定电压:5v。额定电流:80ma。额定转速:60r/min。 lg9110电机的驱动电路如图5所示。 图中inputa和inputb接到dsp
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低静态电流:4OμA/通道,停机:(1μA; 高增益精度:G=5,0.02%,2×10ˉ6/℃; 具有外部电阻的增益设置; 低失调电压:±200μv% 高共模抑制比:94dB; 低偏置电流:10pA; 带宽:500kHz,G-5V/V; 轨至轨输出摆动:(V+)-0.02V; 宽温度范围:-55~+125℃; 单路版本采用8引脚MSOP封装,双路版本采用14引脚TSSOP封装
相关元件pdf下载:ina321 ina322 ina321/322系列产品是rail-rail输出、微功率cmos仪表放大器,可单电源工作,也可以双电源工作。ina321/322系列产品提供差动信号消耗电流仅40μa的微功率、低价格、低噪声仪表放大器,关闭时静态电流小于1μa,可在毫微秒内从关闭状态返回标准工作状态,其关闭特性是低功率电池和多路技术应用的最佳选择。ina321/322内部设定增益为5,用户也可用外部电阻灵活地设定所需增益。ina321/322在整个频率范围内减小共模干扰和高共模抑制比(可达3khz),线路噪声和线路谐波被抑制。ina321/322的低功率设计很好地解决了带宽和转换速率问题,可理想地应用于驱动取样模-数(a/d)转换器,也可当作通用型仪表放大器使用。ina321/322具有高精度、低价格和小封装,优越的设计提供了工作性能的稳定性,可用于工业传感放大(电桥、热敏电阻、rtd、位置等)、医疗设备(ecg、eeg、 emg放大)、驱动a/d变换、具有增益的差动线接收器、场效计、个人计算机储蓄卡、通信、测试设备、自动化仪表等。ina2321和in
ina321/322系列产品是rail-rail输出、微功率cmos仪表放大器,可单电源工作,也可以双电源工作。ina321/322系列产品提供差动信号消耗电流仅40μa的微功率、低价格、低噪声仪表放大器,关闭时静态电流小于1μa,可在毫微秒内从关闭状态返回标准工作状态,其关闭特性是低功率电池和多路技术应用的最佳选择。ina321/322内部设定增益为5,用户也可用外部电阻灵活地设定所需增益。ina321/322在整个频率范围内减小共模干扰和高共模抑制比(可达3khz),线路噪声和线路谐波被抑制。ina321/322的低功率设计很好地解决了带宽和转换速率问题,可理想地应用于驱动取样模-数(a/d)转换器,也可当作通用型仪表放大器使用。ina321/322具有高精度、低价格和小封装,优越的设计提供了工作性能的稳定性,可用于工业传感放大(电桥、热敏电阻、rtd、位置等)、医疗设备(ecg、eeg、 emg放大)、驱动a/d变换、具有增益的差动线接收器、场效计、个人计算机储蓄卡、通信、测试设备、自动化仪表等。ina2321和ina2322分别为ina321和ina322的双配置。ina321/322
相关元件pdf下载:ina321 ina322 opa336 如图所示为由ina321/322构成的低成本、精度适中的心电图机ecg放大电路。来自于病人左右手臂的信号输入ina321/322,经ina321/322放大后输出到运放opa336,由opa336反相放大100倍后产生输出电压voutput。共模电压设置由2mω电阻完成。vr给opa336反相放大提供偏置电压,使输出电压以此偏置电压为工作点变化。同理,由另一个opa336构成反馈,加到ina321/322的ref端作为偏置电压,使ina321/322 6脚的输出电压以此偏置电压为丁作点变化。一个opa336则作为电压跟随器,用于右腿驱动。对于不同的应用场合的滤波器要求,可以改变输出端电容值来满足。
相关元件pdf下载:ina321 ads7818 ads7822 如图所示为由ina321/322构成的直接驱动电容性输入的a/d变换器。由于ina321/322输出为低阻,因此在高频工作时可以直接驱动电容性负载。输入电压经过ina321/322放大输出,直接送到12位高速低功耗采样a/d转换器ads7818或ads7822。ads7818或ads7822内部输入端为电容阵列(cdac)数模转换,即为电容性输入,a/d转换器将输入的模拟信号转换为12位的数字信号输出。
相关元件pdf下载:opa340 ina321 ina322 如图所示为由opa340构成的ina321/322输出缓冲电路。ina321/322最佳的负载阻抗为10kω或更大。当负载阻抗降低时,输出电流将加大。用运放opa340构成电压跟随器作为输出缓冲电路,用于增大ina321/322的输出驱动能力。opa340输出电压最大摆幅低于电源电压50mv,能够驱动低至600ω负载。