9-1生物电采集以后的50Hz陷波器：.DOC

9-1.生物电采集以后的50Hz陷波器： 电路图如图所示 电路采用的是正反馈的有源双T带阻滤波器，该电路的Q值随着反馈系数β的增高而增大。而且有关系式： Q=1/4（1+β）； 随着β的增高电路会出现不稳定甚至自激，所以要把Q值选在十几到几十的范围内。图里面的电位器做实验时我用了两个电阻代替，R4接在输出端，R5接地。改变R4和R5从而改变Q值。电路中电阻和电容的关系式有： R=1/(2*Pi*f0*C) 输入信号2V,C1=C2=C=0.1uF，C3=2C=0.22uF，计算出R1=R2=R=30K, R3=R/2=15K。改变输入信号的平频率，对比输出信号幅值变化。性能够烂！ R4=30K,R5=5K： 输入信号频率f（Hz） 输入信号幅值（V） 输出信号幅值（V） 10 2 1.5 20 2 1.3 30 2 1.1 40 2 0.815 44 2 0.793 48 2 0.765 51.6 2 0.752 56 2 0.758 62 2 0.768 70 2 0.839 80 2 0.910 90 2 0.997 有表格知，陷波器在51.6Hz处作用最大。 图一为10Hz时输入输出关系，图二为50Hz左右输入输出关系。 改变R4、R5阻值： R4=30K,R5=15K 陷波作用在51.2Hz时最大，幅值0.897 R4=R5=30K 陷波作用在50.07Hz时最大，幅值1.07 R4=5K,R5=30K 陷波作用在50Hz时最大，幅值1.66 R4=R5=5K 陷波作用在50.01Hz时最大，幅值1.11 9-2反相放大器 电路如图所示，输入信号为2V,1KHz。 增益A=-R2/R1。 图一选取阻值为R1=R2=10K.反向放大倍数为1。图形还比较稳定。 图二改变阻值，使R1=10K,R2=20K.可得反相放大器约为放大2倍。由前两个图可知，反相放大器具有性能稳定，缺点是输入阻抗比较低，阻值过大电路的增益将受到限制。 放大器带宽有限，为了抑制噪声，可以在上面电路基础上，R1串联一个电容C1，R2并联电容C2。低端截止频率由C1和R1决定，高端截止频率由R1、R2、C1决定。选取C1=0.1uF，C2=0.47pF。输入不变，输出信号反向放大，虽然波形完好但是一直不稳定，照不到完整的图形。 9-3对于血氧饱和度测量的思路想法： 人体血液中脱氧血红蛋白和血氧血红蛋白对光的吸收能力不同，而且在波长为600nm-1000nm的连续光谱中光吸收系数存在显著的差异。同时对光的吸收度与其浓度呈正比，随着心脏跳动，流经血管的血量有规律变化。所以我认为可以测量连续光谱中两个波长的光随心脏跳动脉搏波改变产生的吸收度的变化来测量血氧饱和度测量。 对于时域分析的要求，我理解的是在时域内提取其峰峰值测量。而且为了降低噪声干扰，要尽量提高信噪比。 我现在大致想的是，用四个发光二极管镶嵌在一块黑色小泡膜板上，发光二极管两两相同，对应两种波长。然后用光电池或者光敏电阻接收并检测通过人体后的光强。这样就可以把光强转化成电路中的可测量。 发光二极管→光电转换→前级放大→滤波（带通滤波、二阶高通滤波）→后级放大→示波器 我现在打算尽量用电池供电，节省空间，而且防止交流电噪声干扰。不过如果需要用交流电供电，还需要加一个50Hz陷波电路。 vi C C R R 2C Rw + - - + vo R/2