心电图机的缓冲放大、屏蔽线驱动电路的设计

　　引言

　　心电图机是现代医学科学研究和临床诊断中，使用非常广泛的一种精密电子医疗仪器，它能把心脏电激动过程的心电信号加以记录，经过分析后可以检查心脏功能和诊断心脏疾病，而缓冲放大器和屏蔽线驱动电路是心电图机通道板中很重要的专用线路之一。

　　1缓冲放大器

　　缓冲放大器是心电图机输入电路的一个重要部分，它实际是一个阻抗转换器，起隔离作用，将人体和电阻网络(威尔逊网络)“隔离”，使输入阻抗及人体心电信号不受电阻网络的影响。缓冲放大器应设在过电压保护和滤波电路的后面，导联选择器的前面，如图1示，是新设计的理想的缓冲放大器，由此电路制作出的心电图机各项技术指标均符合国标，能为人体作出标准的心电波形，如图2示。

　　(l)图_l中采用两个4运放N_I(347)和N₂(347)作9个缓冲放大器用，若对这两个4运放N₁(347)、N₂(347)没严格筛选，如使两个增益之间有0.1%误差，则输入的共模干扰经缓冲放大后将形成0.1%的差模干扰，使整机的共模抑制比被限制在60dB以一下，心电图机会作出失真的心电波形，如图3示。所以，对这两个4运放N₁(347)和N₂(347)必须在样机上进行筛选，目的是保证来自导联盒中R.L.F、C_l一C₆的9个线路到每极缓冲放大器的增益一致。使由人体摄取的小心电信号在各缓冲放大器中得到很好的放大。

　　(2)图1中的电路经心电图机标准检测，缓冲放大器的输入电流<10pA，达到了心电图机的安全使用要求GB10793-89标准。

图1缓二帕饮器

　　(3)采用特种检测电路，检测出上述的缓冲放大器输入阻抗大，输出阻抗小，做到R_in>50MQ(l0Hz)。为了提高各缓冲放大器的共模抑制比，使每个缓冲放大器的保护电阻，R_l一R₉全采用金属膜精密电阻(3OKF)，保证这些电阻间的匹配。另外，考虑到平衡结构有利于克服失调及漂移、对肢体导联I、n、m、av_R、av_L、av_F作缓冲放大的R₁₉一R₂₁反馈电阻全采用金属膜精密电阻IKF，保证它们的匹配性，因为与R.L.F三个插头相接的缓冲放大器都分别接到威尔逊网络线路中，然后才有I、n、m、av_R、aV_L、aV_p六个肢体导联输出。而电阻R₂₂一R₂₇这六个反馈电阻，一定取金属膜电阻1K、也要匹配筛选，因为C_l一C₆中每个胸导联，都与一个缓冲放大器和1K的电阻相连，没有经过威尔逊网络，而直接将六个缓冲器放大的信号输送到导联选择电路中。图1中9个缓冲放大器N₁(347)、N₂(347)的同相输入端都由10K电阻与100p电容组成高频滤波器，可抑制无线电波的干扰。