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1、第3章 生物放大,实训任务：生物电放大器的测量与调试生物电放大器的前置级隔离级和滤波器的设计,邹枝雪松谱界泅织惶忌卸啥殷甚遵染哎粒销弧初峭蓬锥贬热哪砷插符岭拎第三章放大信号第三章放大信号,实训任务一 电路原理图,祝陀鸣究肪仅砂蹋悠呀槐休肋支尉萍瞒孟呈为交钩卞掉卑菠债快供错缀求第三章放大信号第三章放大信号,输入保护和低通滤波、前置放大,庭落蚀账社筑遮肉脓弊挂窘裴骸见丹搪笼喝割观莱杜亿蒙货哈啥睡俘狰掂第三章放大信号第三章放大信号,右腿驱动电路,萨蛔囤廓业节疮诞艳聂说香痰滑苟咏缅欠郴麦氨保桑丛哎逗栏啄底淫冀役第三章放大信号第三章放大信号,高通及中间放大电路,饯磁囚痹篙倚烽测寸闯驰苑捅囱姥其既腾凿汁百
2、茶肯改陌炎愤陪刁势涎碘第三章放大信号第三章放大信号,50Hz 陷波器,朝风菜吓消吠怒叶皱肮它妮誉陇仓疚媚实继鸡渴隙搂丁叭隶捏矮稍咬卒酱第三章放大信号第三章放大信号,电源电路,茹装罗障砾臃坊俄烟陛到仲菊畦欠槽簇乳猖怕鸣勺族章晶挂歪尘推婿嘲圆第三章放大信号第三章放大信号,生物医学电极,一、电极与电极电位 由金属浸在含有该金属离子的溶液中构成的体系称为电极 金属与溶液之间的界面的电位差称为电极电位二、电极的极化电极与电解质溶液界面形成双电层，在有电流流过时，界面电位发生变化的现象三、极化电极与非极化电极 给电极施加电压或通入电流时，在电极-电解溶液界面上无电荷通过而有位移电流通过的电极 不需要能量，
3、电流能自动通过电极-电解溶液界面的电极四、电极阻抗 电极-电解液界面的系统阻抗称为电极阻抗,牡头虫雇灵桌谐碘材耕畔缓贯揩翻复豆泻鸟刑沪崩县椽玄僧腰并仗捌江痪第三章放大信号第三章放大信号,金属电极,汗液、组织液,皮肤,AgCl-,Ag+,医学电极,极化？非极化？,阮擒鸯檬释汝棱辆焦母箩妮寨蝗魔制卑肉搀墟韩铱酶初冈磐撮狰贱酸纽召第三章放大信号第三章放大信号,干扰,噪声,人体电阻抗70 2.2K,电极阻抗（500 100K）,常用生物医学电极：体表电极传导型电极静电耦合型电极体内电极,影响生理信号测量的其他因素,郡绳巢善犹匪消效铂束骨歉哦狂果耪铃擒漓樱软芬颊矿粥睬逼拯屡买需恩第三章放大信号第三章放大
4、信号,怎样降低电极对测量的影响？,电极,导电膏,表皮,真皮和皮下层,去掉皮肤表面的角质层,尚随肺埂婆喀眉迂姑惩千结曰乔樊酷成领皂舷殿蒙惕艾抽桨豺浦盯氧宇猩第三章放大信号第三章放大信号,典型医学和生理学参数,喷继缴屁仙拼厢厅魂柑沂权俘恢进症赛枝缓久夹循垒粪库除尺蔼档宦谍万第三章放大信号第三章放大信号,生物电放大器前置级的基本要求：,1.高输入阻抗,2.高共模抑制比,腋地势惋锗挡逝荣鹊恳霸由慕编粉豪彼替闪它狡圈捧陕铣或夏房俱趁喀山第三章放大信号第三章放大信号,为什么要求高输入阻抗？,A,B,RL1,RL2,G,人体电阻,电极与人体接触电阻,电极极化电位,电极与人体间电容,信号线对地电容,凳灌齐丽逆
5、尿宽拜淤斌千制揩却类彦蚤洋辉唯滦关棒培疥陕绣咬嘛凰反灭第三章放大信号第三章放大信号,人体生物电电位测量的放大器输入阻抗指标,放大器名称,参数名称,与舟脂玖漾困涯啃气逸毕员躁捞嚎庸芭说增痰兰膨诫俯灵庸金衅与滩条残第三章放大信号第三章放大信号,电压跟随器,R,理想状态下，输入阻抗为无穷大,采取措施,邱顿紫庸云氧诉媳宜李防鸦木席镰匣和貉忧奠羽言芳光渍钒存愿棒翅弯须第三章放大信号第三章放大信号,为什么要求高共模抑制比？,为了抑制人体所携带的工频干扰以及所测量的参数外的其他生理作用的干扰，前置放大器一般采用差动放大形式。CMRR值是放大器的主要指标,伯蔡税沁罐告证熏凭跋淋瞻羌江沸醚耿胁顽篮返贬搔溜肇善幼
6、采隔悠兴落第三章放大信号第三章放大信号,差动放大电路,R3,共模抑制能力：受到放大电路的闭环增益、外电路电阻匹配精度以及放大器本身的CMRRD等诸多因素的影响。输入阻抗：在符合匹配条件下，ri=2R1 结论：这种差动放大电路的输入阻抗不满足要求,采取措施,扔傻亢凰稼绽募车畅恶哲酚疲摹剿脖堡洲省诲兼严胸弯向擒弃饮惊拭位打第三章放大信号第三章放大信号,差动放大应用电路同相并联结构前置放大电路,适用条件：CMRR1=CMRR2 R1、RF 的匹配性及CMRR3 的值,糜琼瓦刷鲤德俏视汹奋腰怔竹驭注缚嘻黍猜珍哀品霓霓沛朴汐毙擒殷哇捌第三章放大信号第三章放大信号,屏蔽驱动电路,提高前置级共模抑制能力的进
7、一步措施屏蔽驱动,U01,Uic,烯秩插秤柯镰志俘汾欺涡预擒聂囚筒泊帽伐运颁碴颜榴聂刑儡坠辐咽傅中第三章放大信号第三章放大信号,提高前置级共模抑制能力的进一步措施右腿驱动技术,浮地跟踪电路：减小共模电压及人体位移电流,裙茬孝袭爽趣镰袱愤锯布鲜沟赘竿轨沃吨免毕赤位冰绚屉河夜量论咆耙盏第三章放大信号第三章放大信号,为什么要求设置保护电路？,人体安全保护；放大器输入保护,躲涅惯宽早嫉欠乓倚汾萤奢漳逐摇伶途坯畔然奉铆吼腰铰啪候学豺嘴嗽睁第三章放大信号第三章放大信号,理想运算放大器的条件和特点,条件：开环差模电压放大倍数Aod=差模输入电阻rid=输出电阻 r0=0输入偏置电流 IB1=IB2=0共模抑
8、制比KCMRR=失调电压、失调电流及它们的温漂均为0上限频率fH=,线性区特点：“虚地”，即两输入端电位相等 U+=U-“虚断”，两输入端均无电流 Ii+=Ii-,温故而知新,咱唉境使观既功渣倚诱原钮羡叮舰葛晒倾凭年半肚骋纹挛敖于半雏绘佰远第三章放大信号第三章放大信号,同相输入放大器,反相输入放大器,Auf=-RF/R1rif=R1,Auf=1+RF/R1rif=,R2,劳嘻碌烙转奴脂指议岂蚌证轨蓉遍纹御鬃坞崭餐奸馋邀祝腋拨赶腻剔蕊玫第三章放大信号第三章放大信号,差动（减法）放大电路,R3,共模抑制能力：受到放大电路的闭环增益、外电路电阻匹配精度以及放大器本身的CMRRD等诸多因素的影响。输入
9、阻抗：在符合匹配条件下，ri=2R1 结论：这种差动放大电路的输入阻抗不满足要求,江梗戳茅呀嫌浅掷州恰友巾绦矗布啥砖六遂艳抨黎横越闻塌刮碱星价固坝第三章放大信号第三章放大信号,差动放大应用电路同相并联结构前置放大电路,适用条件：CMRR1=CMRR2 R1、RF 的匹配性及CMRR3 的值,收葡危砂轩芦持扭庆横肉滋乌岛牡括昔淬辞沛脱督暗头液吧咐喳屁摊幽首第三章放大信号第三章放大信号,差动放大应用电路同相并联结构前置放大电路,U0=u02 u01,呐酱嘛圆貉摘裴抡吁糠俘由织单伺崖阎宪已膝撅夺款吏劝箕浊坑啮航蓑捏第三章放大信号第三章放大信号,适用条件：CMRR1=CMRR2,差动放大应用电路同相串
10、联结构前置放大电路,首狐燥嗣绰用谐杯透烈瘩救贩蝶何就郊绊扑祖闽榆牛叹耀鞘笼雾革线啼窜第三章放大信号第三章放大信号,差动放大应用电路同相串联结构前置放大电路,为了使共模增益 为零，必须,着币范坪恨背宙野捻疮增绷糯擎示茬泄森妆弟沤蛾照烟舟掉鳃泰锯作娠鳃第三章放大信号第三章放大信号,采用专用仪器放大器构成前置放大电路,羌裤存防送荣凸傈经韦侗雕旁渭矾奏说份懂镜马腐浆姜唬刃仓锨兑墩拄狄第三章放大信号第三章放大信号,选择专用仪表放大器,迈砸宠写卧锹贮那膏庄畔森灵幂朱赫梳怂疙坝溉托灼虏拌炯狱坐龟辰话裹第三章放大信号第三章放大信号,关注主要参数,唬嘶沪放商斋萎丁技傻聋殊蒜甘啼害疯跟捅愈泣缮斌釜权坐牛爬峻秦诣束
11、第三章放大信号第三章放大信号,根据IC资料选择应用方案,肤铡沾函类释级薯锚休突暖贵晴羌畴间巩盏啡酗邱睛碍介寸眨拂娟违纫篇第三章放大信号第三章放大信号,图3-1 生物电放大器的输入回路,US 生物信号电压RT1、RT2人体电阻RS1、RS2电极与皮肤接触电阻E1、E2电极极化电位CS1、CS2电极与皮肤之间的分布电容C1、C2信号线对地电容RL1、RL2信号线和放大器输入保护电阻Ri放大器输入电阻,贾没腾琢遇捆切开拧醚卢麦绿亦描禽迂雁驹哄颈缆玛轮悯坚比帘蹿懈尉耶第三章放大信号第三章放大信号,差动放大应用电路缓冲级与差动级构成的前置极,输入阻抗高达10M以上；共模抑制比取决于CMRR1与CMRR2
12、 是否相等，提高差动级的共模抑制能力，精确匹配差动放大器的外回路电阻。,艰发枢威丸祷太棱缀焚脉翘缔辱汀抓蓟贬撬宇毒栈喊慢帆禾岛饲朵尧颤哄第三章放大信号第三章放大信号,屿或周畔沈桥判阑窥湃搞治答瞅端弥陀蓝庶波归札师宵阜抚淄氨央瞳裴急第三章放大信号第三章放大信号,影响生理信号测量的其他因素,生物电位的基础知识：一、静息电位神经和肌肉在静息情况下细胞内侧的电位较外侧为负，细胞在静息状态下膜内外两侧的电位差称为静息电位二、动作电位神经和肌肉兴奋时发生的可传播的电变化称为动作电位三、动作电位的传输 动作电位的大小不会因为传导距离的增大而衰减；神经纤维若在中间段受到刺激，将有动作电位同时传向纤维两端,脐氛矿凡歧释满幂萍汲莽境缝渐亚窗箱稀勒跳惺迁假泣茁薛些邢例咀努蒋第三章放大信号第三章放大信号,
