单电源心电图机前置放大器设计与实现

"单电源心电图机前置放大器的设计 (2011年) - 郭艳卫, 谢建华, 刘海波 - 吉林大学学报（信息科学版）" 本文主要讨论了如何设计一个适用于便携式心电图机（ECG）的单电源前置放大器，旨在提升设备的便携性和信号处理能力。心电图机主要用于监测和记录心脏的电生理活动，其关键在于能够准确捕捉和放大极其微弱的心电信号。在2011年的这篇论文中，作者郭艳卫、谢建华和刘海波提出了一个创新的解决方案，采用干电池供电，提供不超过3V的电压，以简化设备的供电模式并降低整体电路复杂性。 设计中，他们选用了放大器AD623和TLv2254作为核心元件，这些放大器具有高增益和低噪声特性，适于处理微弱的生物电信号。AD623是一款集成的仪表放大器，能提供高增益和高共模抑制比（CMRR），这对于抑制环境噪声和提高信号质量至关重要。而TLv2254是一款低压差分信号（LVDS）放大器，它能够在低电压下工作，确保了信号传输的高速和低功耗。 心电信号往往伴随有极化电压，这可能影响到信号的精确度。因此，设计中的一个重要功能是快速消除极化电压。通过精心配置的阻容器件，可以在短时间内稳定电路，减少极化电压对测量结果的影响，确保心电信号的精确和稳定。 此外，单电源供电的方案不仅简化了电源管理部分，降低了设备体积，还使得心电图机更加便携。这样的设计趋势对于推动心电图机向便携式、穿戴式方向发展起到了积极作用，使得患者在日常生活中更方便地进行心电监测。 总结来说，这篇论文提出的单电源心电图机前置放大器设计，通过优化电路结构和选择适合的放大器，成功实现了高精度的心电信号放大和极化电压的快速消除，为便携式心电图机的发展提供了技术支持。这一设计思路对于医疗电子设备的微型化和功能强化具有重要的实践意义。