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GPRS无线心电监护终端的电路设计—电路图天天读(276)

  这是一种依据GPRS规范的新式心电图仪体系。该体系由监护终端(便携式心电监护仪)、无线网络和监护中心站三部分组成。其间无线网络使用现代的通讯网络和计算机网络,在监护终端供给接入…

  这是一种依据GPRS规范的新式心电图仪体系。该体系由监护终端(便携式心电监护仪)、无线网络和监护中心站三部分组成。其间无线网络使用现代的通讯网络和计算机网络,在监护终端供给接入设备就行;监护中心一般建在医院日的监护中心,心电监护是该中心的一个部分;监护终端是完结无线实时监控的要害。

  1、心电监护终端硬件

  整个心电监护终端电路首要包含:①心电信号收集处理电路,该部分包含前置扩大电路、滤波电路和后极扩大电路;②心电监护电路,QRS波提取的检波电路、MCU和液晶显示;③长途通讯部分,包含MCU、GSM/GPRS模块、SIM卡和射频电路;④电源电路。心电信号由后极扩大电路出来后分为两路,一途径带通滤波和检波电路进入MCU,完结对心律不正常和早搏的判别;另一途径MCU进入存储器,作为完好心电信号存储。

  2、各功能模块硬件规划

  信号收集处理电路

  信号收集处理电路包含三个部分:前置扩大、多重滤波和后级扩大。


图1 总体规划框图

  前置扩大

  心电前置扩大要求具有十分高的输入阻抗和共摸按捺比、低零漂、低失调、低功耗、尤其是低的1/f噪声电压,一般选用同相并联差动三运放外表扩大器,以取得杰出的归纳功能,本规划选用美国Analog Device公司的贱价外表扩大器AD620,取得了杰出的电路作用。电路如下图所示。本规划前置扩大级增益设定为扩大7倍。与后继扩大器组成300倍的通道增益。


图2 前置扩大电路

  多重滤波电路

  高通滤波电路

  高通滤波电路为二阶压控电源型高通滤波器拓扑结构,其电路图如下图所示:

  

  图3 高通滤波器电路图

  因为心电信号弱小,需求多级扩大,而多级直接耦合的直流扩大器虽能满足要求,但多级直接耦合的直流扩大器简单引起基线飘移。此外,因为极化电压存在的原因,动态心电图机的直流扩大器更不能选用多级直接耦合。本规划中,在两级扩大器之间选用RC 耦合电路,在阻隔直流信号的一起到达高通滤波的作用。咱们把心电信号的下限频率设定为0.5Hz,即确认高通滤波电路截止频率f0 为0.5Hz,这样可确认电阻、%&&&&&%值如下。恰当选取R、C 值,在两级之间组成0.5Hz 高通滤波器。

  低通滤波电路为二阶压控电源型低通滤波器拓扑结构,其电路图如下图所示:

  

  图4 低通滤波器电路图

  依据传递函数得该电路的截止频率与品质因数表达式分别为:

  

  后级扩大电路

  本规划心电信号收集与处理电路的信号增益由三级扩大电路完结。前置扩大级增益为7 倍,与后级扩大电路组成增益为300 倍[7]的心电信号扩大电路,当体表心电输入信号起伏在0.5mV~5mV 变化时,扩大输出起伏为150mV~1.5V 的心电信号,一起具有较强的负载驱动才能。

  修改点评:本章介绍了一种依据GPRS 无线心电监护终端的硬件规划,这种无线心电监护体系具有便利、方便、实时、交互等特色,使整个规划具有体积小、重量轻、便于带着、整机成本低的特色。
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