放大電路
帶通濾波電路
由于人體脈搏信號(hào)是準(zhǔn)周期信號(hào),頻率范圍為0.1Hz-50Hz,主要頻率分量一般在0.1Hz-40Hz之間,系統(tǒng)的頻響范圍取0.1—40Hz即可,故放大電路中的高低截止頻率按此頻率設(shè)計(jì)。先由高精度運(yùn)放ICL7650組成的前置放大器將脈搏波信號(hào)放大30倍,再經(jīng)過(guò)截止頻率為40Hz的二階低通濾波器(如圖)后,脈搏波信號(hào)含有伏特級(jí)的直流信號(hào)和毫伏級(jí)的交流信號(hào)。
在圖3-7中,截止頻率f1/2πRC0=,取C=0.1uF,則RfC0=1/2π,將C=0.1uF,f0=40Hz代入f1/2πRC0=,得R=40K歐。電壓放大倍數(shù)Au=1+Rf/R1,等效品質(zhì)因數(shù)Q=1/(3-Au)。Q=1,濾波效果較好,因此Rf=R1,為使集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端對(duì)地的電阻平衡,應(yīng)取R=R=K?f1601。
50Hz陷波電路
由于傳感器的檢測(cè)信號(hào)十分微弱,比外界某些干擾信號(hào)可能還要小得多,本系統(tǒng)中工頻干擾是一個(gè)主要的噪聲源,加在光敏管正極的直流負(fù)電壓中所含50Hz交流成分直接通過(guò)光電檢測(cè)電路進(jìn)入系統(tǒng)中,放大后與脈搏信號(hào)幅度相當(dāng),甚至可能湮沒脈搏信號(hào),必須在A/D轉(zhuǎn)換的前端,抑制工頻信的干擾。為此采用帶通濾波器和相加器組成的有源帶阻濾波器濾除50Hz電信號(hào)的干擾。同樣這類陷波電路元器件精度要求嚴(yán),否則直接影響陷波頻率Q值,如圖所示陷波電路中選用性能較好的運(yùn)放OP-07。
在圖中,陷波頻率f0=50Hz,取C=0.22uF,則R=1/2fC=14.5K?0π,為使陷波效果較好,等效品質(zhì)因數(shù)Q取10。2(2)1uAQ?=Au=1+Rf/R1,因而取R=19K歐,R=20K歐。
評(píng)論