浅析低电压手持心电模拟电路设计

王志祥

【摘要】 随着我国经济的不断发展和科技的不断进步，家用医疗电器逐渐广泛的出现在人们的生活过程中，低电压手持心电图机作为一种家用心电监测设备被普遍的应用在具有老人的家庭里，对老人的心脏跳动健康情况做出了有效的监测记录，而在低电压手持心电图机的设计过程中，设计人员必须在保证低电压手持心电优秀性能运用的前提上尽量的减少低电压手持心电图机的购买成本和功率消耗，保证低电压手持心电图集的使用寿命。本文将对低电压手持心电图机模拟电路的设计进行相关探讨。

【关键词】 低电压手持心电 模拟电路 结构设计

低电压手持心电图机作为对大型心电图机的延伸和创新发展，必须有效的保证其使用过程中的电能充足和电能频率较低，进而有效的减少电能使用过程中造成的噪声对心电图机感受到人体心脏跳动时的信号采集工作产生的干扰，提高低电压手持心电图机的使用质量和使用效果。具体来讲，低电压手持心电模拟电路的设计应该根据低电压手持心电的具体结构进行分析。

一、低电压手持心电的具体组成结构

低电压手持心电的具体组成包括心电导联中的前置信号放大结构、滤波电路结构、主信号放大结构以及电平抬升结构和AD转换结构以及电极拾取饰件等相关结构共同组成，而低电压手持心电中模拟电路的结构包括信号处理电路和电源电路两种结构，其中信号处理电路又包括了输入缓冲电路、信号处理电路、右腿驱动电路以及起搏脉冲检测电路等相关结构，上述模拟电路的不同结构直接对应着低电压手持心电的不同组成结构，并分别为其提供电能动力以便其发挥心脏跳动相关的信号放大或者衰弱的功能。

二、低电压手持心电模拟电路的设计内容

2.1输入缓冲电路的设计工作

输入缓冲电路本身存在于低电压手持心电的前置信号放大结构中，其主要负责为低电压手持心电的信号接收工作提供一定的缓冲电能动力，同时有效的减少人体心脏跳动过程中出现的信号噪声，使其信号能够在相同的音轨中得到有效的质量提升。一般来说，在输入缓冲电路的设计工作中采用精度较高的运算放大器能够较好的完成这一工作，要求其同事能够具有较高的输入电阻抗、噪声地市掉低温漂以及专用音轨中信号输出质量能够获得有效的提升等性能，方便其在提供动力的同时能够有效的降低电路自身滋生的噪音。

2.2信号处理电路的设计工作

信号处理电路本身也存在于低电压手持心电的前置信号放大结构中，其主要为手持心电的电极拾取饰件发出的信号进行接受以及处理和分辨等工作，同时有效的对心脏跳动的信号进行增益，对相关杂乱信号进行降噪处理。具体来讲，信号处理电路首先需要针对自身的抗极化电压进行设计，保证抗极化电压能够有效满足信号放大的要求，保证信号处理电路能够在满足信号增益的过程中满足低电压手持心电的正常工作情况，其具体的抗极化电压以及电路设置的增益情况应该根据实际情况进行选择和调整。一般抗极化电压设置为500mV；其次信号处理电路的设计需要保证电路的频率不会对心脏跳动信号的频率采集工作造成一定的影响，具有相应的杂频降噪功能，使用输入缓冲电路中的高精度运算放大器就能够有效的完成这一工作。同时注意好信号处理电路的失调电压设置工作，保证失调电压不会出现饱和情况，常规下信号处理电路的失调电压设置的最大线路为0.55mV。

2.3右腿驱动电路的设计工作

右腿驱动电路的作用更多的是在低电压手持心电的运转过程中消除手持心电自身工作频率对心脏频率信号采集工作的干扰，使低电压手持心电在运转过程中能够提供更小的电能消耗以及拥有更小的输出摆幅。具体来讲，右腿驱动电路的设计应该保证手持心电电压最大的输出范围部队对手持心电的功能发挥造成影响，保证其在60uA的静态工作电流下仍然能够有效的发挥手持心电的具体功能作用。

2.4起搏脉冲检测电路的设计工作

起搏脉冲检测电路的功能主要是对低电压手持心电中起搏脉冲信号的收集以及检测再到最终与A/D转换器的信号交换工作提供相应的电能，因此起搏脉冲检测电路的设计工作对于低电压手持心电的具体工作没有较大影响，只要注意到发挥其降低手持心电的功率消耗以及电能成本的优点就行。

2.5电源电路的设计工作

电源电路的设计工作包括多路电源的设计工作以及模拟电路的电源设计工作两项内容，其中多路电源的设计工作主要是保证低电压手持心电能够在不同功率下的低电压电源下仍然能够保持优秀的工作性能，因此只需要注意芯片结构的设置能够满足3.3V以及—3.3V的电源通用工作就行，SGM6600芯片能够有效的满足这一点；而模拟电路的设计则需要考虑到手持心电开关过程中电压波纹的抑制工作，保证电源系统使用和开关过程中的噪声降低工作符合手持心电的要求，具体来讲，只要能够将波纹抑制比在1MHz的情况保持在40dB就能完成的实现这一目标。此外，电源电路的设计工作还包括参考电源的设计工作，A/D参考电源的设计工作也应该采用低噪声参考源的设计工作进行，参考使用使用TL431来充当该结构能够有效的满足这一功能。