低电压手持心电模拟电路设计

　　1 信号处理电路

　　1 . 1 输入缓冲电路设计

　　输入缓冲电路选用圣邦微电子的高精度 运 算 放 大 器 SGM8591进 行 信 号 缓 冲 ,SGM8591具有高输入阻抗 ,低 1/f噪声低失调低温漂,轨到轨输入输出等优秀的性能指标。0.8uVpp,0～10Hz的低1/f噪声对信号处于低频段的心电电路来讲可以极大地降低输入级电路引入的噪声。

　　1 . 2 信号处理电路

　　设定抗极化电压为500mV,则仪表放大器电路设置增益为4倍,这样最大极化电压时也留有裕量。C4和R13组成截止频率0.05Hz的高通滤波器,符合心电时间常数的要求。整个电路的增益就为675倍,可以根据实际需要对后级增益进行调整。整个电路采取三级低通滤波器设计,截止频率为200Hz。此电路选用圣邦微电子的高精度运算放大器SGM8592,其低1/f噪声可以有助于降低前置放大器的噪声水平,高通滤波器之后放大电路也使用SGM8592,其最大0.55mV的失调电压在低电源电压工作时可以将增益设的很大而不用担心失调电压引起的饱和,特别有助于提高信号动态范围,降低失调误差和温漂误差从而实现了电路的高精度。

　　1 . 3 右腿驱动电路设计

　　右腿驱动对消除工频干扰的作用十分重要,在低电压低电压供电时,运放的输出摆幅变小输出将更容易饱和,使用圣邦微电子的轨到轨输入输出运放SGM358可以最大化输出电压范围,此外其60uA的静态工作电流有助于降低手持产品的功耗。

　　1 . 4 起搏脉冲检测电路设计

　　起搏脉冲检测电路对运放的要求不高,低成本的SGM358可以为设计节约成本和降低功耗。本设计中将起搏脉冲信号进行带通处理后由A/D转换器进行高速采集,MCU对采集到的信号进行处理和判断。

　　2 电源电路设计

　　2 . 1 多路电源的产生

　　两节7号电池供电时电池电压在1.8V～3V之间变动 ,需要对其进行升压来得到我们需要的数字和模拟电源,本设计中采用圣邦微电子的升压型DC-DC芯片SGM6600来产生3.3V数字电源,设计中采用了反向设计使一款芯片能够同时输出3.3V和-3.3V两路电源。

　　2 . 2 模拟电路电源设计

　　开关电源产生的电压纹波较大,需要使用LDO进行进一步的稳压,SGM2017在纹波抑制比在1MHz使仍能保持在40dB以上,在极宽的频带内对开关纹波进行深度抑制。其具有很低的输出噪声,这对于控制电源系统引入的噪声是十分有益的,另外良好的瞬态响应能力也使模拟电源具有更好的准确性和稳定性。

　　2 . 3 参考电源设计

　　A/D参考电源对电路的信噪比影响很大,所以低噪声的参考电源电路需要小心处理,本设计中采用低噪声参考源TL431来产生A/D转换器的电压参考。