医疗仪器原理 - 上海交通大学医学院精品课程

生物电放大器技术特点采用差分放大器高增益低噪声高输入阻抗合适的通频带电气隔离和保护生物电放大器的滤波电路高通滤波器：低频截止频率为fL=1/（2πRLCL）。D4为RLCL电路提供了所需要的高输入阻抗，也有增益Gd4=1+RH/R5，而且还组成了一阶有源低通滤波器，高频截止频率为fH=1/（2πRHCH）。共模干扰的消除方法在进行生物电测量时，被测体（通常是人体）受到电网形成的交流电场的作用，会在人体上产生交流电位，这个电位在体表各部分是相同的，是一个共模干扰共模干扰形成原因位移电流除了提高共模抑制比以外，提高放大器的输入阻抗对减小共模干扰很有帮助。另外，尽可能的减少电极阻抗，减小各电极阻抗之间的差别也对减少共模干扰有好处。位移电流idb会造成共模电位Vc=idbZG12ZZZZZZVVVinininincincZZZVVV21incdcdddoutZZZVGCMRRVGVGV21电极引线中也会感应工频干扰降低电极阻抗Z2和Z1降低id，将各引线屏蔽接地。假定：引线1中的电流是id1，引线2中的电流是id2，接地回路的电流=id1+id2因Z1和Z2的不一致而转变为差模电位：V+–V-=id1Z2–id2Z1=id(Z2–Z1)屏蔽线驱动对于共模信号而言，分布电容两端等电位，流过电容的电流Ic=0，相当于阻抗为无穷大，从而消除了屏蔽线分布电容的影响。这种方法称为屏蔽驱动。右腿驱动电路D1和D2组成的电路的共模增益为1，在a、b处的共模信号V’c与被测体上的共模信号Vc相等，Vc=V’c。∵Vc=idbRo+Vo∴cafcVR2RoRVdbi右腿驱动电路直接接地Vc=idbRG使用右腿驱动可使共模干扰减少（1+2Rf/Ra）倍。afocR2R1RVdbiRo是一个比较大的值，它的作用是在D5饱和时流过人体的电流仍是安全的，如10A以下，因此Ro的存在也会抵消右腿驱动电路的作用。Magnetic-fieldpickupElectrostaticshieldingeliminatecapacitivecouplingfromthesources滤波对于信号的感兴趣频段都是低频时，可以使用低通滤波器将高频部分滤去。如果有用信号的频段包括工频时，可采用工频陷波器来抑制工频干扰。为了提高滤波性能，工频滤波也可以在转换成数字信号以后进行。电气隔离当人体因漏电等原因与市电（如220V）接触，由于仪器与病人相连的应用部分是与仪器使用市电的电路部分电气隔离的，电流i不能构成回路，因此病人是安全的。电气隔离：信号通路隔离+电源供应隔离。目的：保证病人安全。信号通路电气隔离的方式变压器隔离电容隔离光电隔离信号调制（500kHz）隔离器件同步解调习题查找生物电放大电路并说明其工作原理