监护仪是一种用以丈量和监控患者生理参数、并可与已知设定值进行比较、假如呈现超差可宣布报警的设备或体系。便携式监护仪小型便利，结构简略，功能安稳，能够随身带着，可由电池供电，一般用于非监护室及外出抢救患者的监护。导联体系选用通用的三电极方法，右胸上电极及左腹下电极为心电采样电极，右腹下电极为右腿驱动电极。这种联接方法有用有用，有利于便携运用。便携式监护仪剖析处理体系能够分为两大部分，一是带着在被查看者身上的袖珍监护仪，另一为由微机体系组成的心电图处理诊断体系。被查看者将某一时段的动态心电信号由监护仪记录下来，经过GPRS通讯方法将数据传送到医院的心电图处理诊断体系中。
体表心电信号的频率首要会集在0. 05~ 100Hz，起伏为10μV~ 4mV （典型值为1mV ） ，是一种低频率的弱小双极性信号。它淹没在许多较强的搅扰和噪声之中。这些搅扰首要包含肌电信号、呼吸波信号等体内搅扰信号和以50Hz工频搅扰、电极与皮肤界面之间的噪声为主的体外电磁场搅扰信号的影响。因而，要对心电信号进行准确丈量，有必要规划出功能优秀的扩大器。扩大器的中心和要害是前置级的规划。整个前置级电路是由前置扩大电路和滤波电路构成，其结构见如图1.
1前置扩大电路
便携机前置扩大电路是对心功能进行自动检测的要害部件，要求该体系能在强的噪声布景下，经过体表传感器不失真地将心电信号检测出来，扩大至适宜的起伏，送入A/ D变成数字信号，供核算机剖析处理。
依据心电信号的特色以及经过电极提取的方法，前置级应满意下述要求：
（1）高输入阻抗。经过电极提取的心电信号是不安稳的高内阻源的弱小信号，为了减小信号源内阻的影响，有必要进步扩大器的输入阻抗；
（2）高共模按捺比CM RR.人体所带着的工频搅扰以及所丈量的参数以外的生理效果的搅扰，一般为共模搅扰。前置级选用CM RR高的差动扩大方式，能减小共模搅扰向差模搅扰的转化；
（3）低噪声、低漂移；
（4）高安全性，以保证人体的肯定安全。
1. 1差动扩大电路
关于心电信号而言，收集的信号归于差模信号，因而选用三运放差动扩大电路作为榜首级扩大电路，它具有输入阻抗高（一般达109 欧以上） ，低偏置电流，高共模按捺比，单端输出的特色。它在根本运算扩大器的基础上每个输入端各衔接一个同相扩大器。所以差动扩大电路的榜首级是两个同相扩大器（ U 1A和U 1B） ，第二级是一个差分扩大器（ U 1D）。总的电压增益A u等于两级增益之积。因为榜首级选用同相输入，有较高的输入电阻，电路的平衡对称结构对由共模按捺比、失调及温度等产生的输出差错电压具有反抗效果。第二级差放电路将双端输入变单端输出。把两级电路级联后，他们彼此扬长避短，使组合后的这个电路具有输入阻抗高、电压增益调理便利、共模按捺比和漂移彼此抵消等一系列长处。运放U 1C是一个积分电路，它的效果是和U 1D一起构成一个负反应电路，来消除基线改变对输出信号的影响，安稳输出电压。因为选用串联反应方式，使扩大电路有较高的输入阻抗，减小失真的产生。
核算扩大器的增益如下：R5= R7= R， R4= R8= R
因而，差动扩大电路的总增益为：
1.2单极性调整电路
心电信号是一种低频率的双极性信号。关于由电池供电的便携机来说，结构简略，下降功耗是它的重要特性。为此，咱们规划了一个直流分压电路，把心电信号抬升为正电平范围内的单极性的信号。为了使运算扩大器作业在线性扩大区内，咱们把该直流电压设定为VCC（3.3V）的一半。
1.3扩大级电路
因为Ui2的信号是由直流信号和弱小的心电信号构成的。第二级扩大电路的效果是扩大心电信号，而使直流信号坚持比较安稳的状况。为此，调整VR2的方位，使Uc的电压与Ui2的直流重量持平，则Ui2的直流重量不会被U2D扩大。
Uo2= U-=Ui2扩大级电路的增益为：
由此可得到前置扩大电路总的增益挨近为600，能够使毫伏级的心电信号扩大到伏级，并处于0V到2. 5V之间。
2抗搅扰硬件规划方案
对心电监护仪器来说，点评其全体功能的好坏的首要标准是心电信号在不失真的前提下具有较高的抗搅扰才能，并且安全可靠。为防止搅扰所形成的影响，最有用的办法是消除搅扰源。但在实践使用中，不可能彻底将搅扰源扫除，所以要在硬件电路上采纳办法来进步体系的抗搅扰性。一般选用的办法可分为两类：一类是消除搅扰进入体系的通道；另一类是削弱体系对搅扰信号的灵敏度。
2. 1进步前置扩大器的输入阻抗和共模按捺比
人体置身于充溢电磁场的空间，恰如一个天线接收器，人体上感应有各种频率的电压，对心电仪器的输入端大多以共模电压方式存在，其间最强的是由动力线经过分布%&&&&&%耦合到人体的50Hz沟通电压。对共模信号的按捺包含进步前置扩大电路的共模按捺比（ CM RR）和进步电路、导联和电极电气特性的对称性，以进步输入阻抗这两个方面。
经过选用高精密度、高共模按捺比的集成运放器材来建立三运放的差动扩大电路，能够进步共模按捺比。值得注意的是扩大器的实践共模按捺才能遭到扩大器前边电极体系的影响。经过两个电极提取生物电位时，两个等效源阻抗一般不持平，其数值巨细与人体汗腺排泄状况、皮肤清洁程度有关。各个电极处的皮肤触摸电极是不平衡的，并且因人而异。这种不平衡形成的损害是共模搅扰向差模搅扰的转化，然后形成共模搅扰的输出。关于现已产生的这种转化，扩大器自身的共模按捺才能再高也将杯水车薪。可是，进步扩大器输入阻抗，则会减小这一转化。
2. 2规划硬件滤波器消除高频搅扰
因为心电信号归于低频信号，而高频搅扰相对心电信号比较高，所以低频的截止频率能够在一个比较宽的范围内选取，一般的心电图机或监护仪选取低通的截止频率为90 ~ 120Hz.考虑到便携机结构简略的特色，低通滤波器的规划选用了一阶滤波电路。今后介绍的软件滤波也将合作用来消除高频搅扰。
2. 3规划硬件滤波器消除工频搅扰
工频搅扰归于共模信号，对心电信号的搅扰特别强。因而，有必要从模仿、数字两方面加以按捺。工频搅扰的消除在模仿电路中可用二阶压控电压源带阻滤波器来完成。参数选取如下：
