Chapter6生理类仪器设计基础__培训课件.ppt

在运放的俩输入管脚处布一圈地线。 屏蔽的缺点：增加成本，使用不便，增加分布电容。 光电耦合：光传输信号，隔离了电信号的干扰 Front ;occipital; ear lobe; central cerebral 脑的 /show/VTmC54NSu7dSe9Fz.html /u95/v_Nzc0MTk0MDQ.html 针电极插入肌肉-观察插针时的电活动-肌肉放松时的电活动-随意收缩时的电活动（轻收缩、中度、重度用力） VEP视觉诱发电位 SEP体感诱发电位 AEP听觉诱发电位 ERG视网膜电图 PCG心音图：心脏跳动的声音波形 ENG眼震电图 独立地线并联一点接地 第二，只适用于低频，不适用于高频。如果系统的工作频率很高，以致工作波长λ =c/f 缩小到可与系统的接地平面的尺寸或接地引线的长度比拟时，就不能再用这种接地方式了。 因为：当地线的长度接近于 λ /4 时，它就象一根终端短路的传输线，此时不仅起不到接地作用，而且地线将有很强的天线效应向外辐射干扰信号，所以一般要求地线长度不应超过信号波长的 1/20 。  多点接地 这种接地方式的优点是接地线较短，适用于高频情况，其缺点是形成各种地线回路，造成地环路干扰，这对设备内同时使用的具有较低频率的电路会产生不良影响。  混合接地方式 在地线系统内使用电感、电容连接，利用电感、电容器件在不同频率下有不同阻抗的特性，使地线系统在不同的频率具有不同的接地结构。 如果电路的工作频带很宽，在低频情况需采用单点接地，而在高频时又需采用多点接地，此时，可采用混合接地方式。 在低频时，电容的阻抗较大，故电路为单点接地方式，但在高频时，电容阻抗较低，故电路成为两点接地方式，因此这种接地方式适用于工作于宽频带的电路。 ?? 接地方式 总的来说，单点接地适用于低频，多点接地适用于高频。 一般情况，频率在 1MHz 以下采用单点接地方式；频率高于 10MHz 采用多点接地方式；频率在 1MHz~10MHz 之间，采用混合接地，如采用单点接地，其地线长度不得超过 0.05 λ (波长)。 电磁兼容的接地要求 a．接地面应是零电位，它作为设备 / 系统中各电路任何位置所有电信号的公共电位参考点。 b．接地线、接地面应采用低阻抗材料制成，并且有足够的宽度和厚度，接地线应短而粗、接地面的面积应尽可能大，以保证在所有频率（尤其是高频部分）上它的两边之间均呈现低阻抗。 电磁兼容的接地要求 c．良好的接地要求尽量减低多电路公共接地阻抗上所产生的干扰电压，同时还要尽量避免形成不必要的地回路。 d．数字信号地与模拟信号地分开设计，大电流信号地与逻辑小信号地分开设计。 屏蔽 屏蔽可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁屏蔽3种。 屏蔽有两个目的： a、限制设备内辐射的电磁能量泄露到外部； b．防止外来的辐射干扰进入设备，干扰设备的正常工作。  屏蔽 电场屏蔽法 最简单的措施是在感应源与受感器之间用金属隔板接地，以抑制寄生电容耦合，实现电场屏蔽。对电场干扰较强的，则用高导电率金属罩接地效果更好。 磁场屏蔽法对磁场可用高导磁材料做屏蔽体来实现磁场屏蔽。 屏蔽 当要屏蔽的磁场很强时，屏蔽材料会发生饱和，一旦发生饱和，就将丧失屏蔽效能。遇到这种情况，可采用双层屏蔽，第一层采用低导磁率材料，不易饱和；第二层采用高导磁率材料，但易饱和。第一层屏蔽先将磁场衰减到适当强度，使第二层屏蔽不会饱和，而使高导磁率材料能充分发挥屏蔽效果。 其他抑制干扰的措施 隔离 电源：浮地隔离 信号：光电耦合、 变压器耦合 抑制干扰 去耦 抑制干扰 耗能抑制 信号提取中的噪声 把系统内部由器件、材料、不见的物理因素产生的自然扰动叫噪声。是电路内固有的，不能用屏蔽、接地等方法消除。 通过对噪声过程的分析，进行合理的低噪声电路设计，可使噪声降到最低限度。 主要噪声类型 1. 1/f噪声（低频噪声）接触噪声 凡两种材料之间不完全接触，形成起伏的导电率便产生1/f噪声。 主要噪声类型 2 热噪声 热噪声是由导体中载流子的随机热运动引起的。任何处于绝对零度以上的导体中，电子都在做随机热运动。每个电子都携带电荷，因此电子的随机热运动表现为导体中电流的波动。长时间看来，这些波动产生的电流为0，但某一瞬时，并不为0，因此在导体两端产生压降，称做噪声电压。 主要噪声类型 3 散粒噪声 半导体器件中，载流子的产生与消失的随机性，使得流动的载流子数目发射功能波动，从而引起电流瞬时涨落，称为散粒噪声。 热噪声的抑制 电气设备内部的元器件在工作时会产生热量而使设备内部温度升高，反过来环境温度的升高促使元器件产生更大的噪声电压。 产生噪声电压的元器件有电阻器、半导体器件、变压器、电感线圈、发光器件