一．放大器。
1.反向放大器：
输入ui=sin(60t)，理论上说uo=2sin(60t),其输入输出波形为：
2．同相相加器：
1） 当输入为ui=sin（10t）时，输出为uo=(5/3)*sin(10t); 因uo<12v,未出现失真；
2） 当输入为ui=9sin（10t）时，输出为uo=15*sin(10t); 因uo>12v,出现失真；
型网络构成的放大器。
ui=2sin（60000t）,uo=-3ui;
4．相减器。
uo=u1-u2,u1=-2sin(60t),u2=2sin(60t);输出为：
5.积分器。
uo=(1/(rc））∫uidt
输入为方波，输出为三角波：
6.差动积分器。
uo=（1/（rc））∫u1-u2）dt；
7.微分器。
输入三角波信号，输出为方波；
8.一阶低通滤波器。
输入正弦波中有频率为w1=100mhz;w2=1000mhz;w3=1000hz;因低通截止频率理论上为w0=1/r2c=10mhz;所以输出波形中理论上只存在频率为w3成分的波形：
9.带通滤波器。
其中心频率wo=49.4khz,带宽bw=28.8khz，输入频率分别为w1=60hz，w2=50khz,w3=52mhz，输出为带宽内的w2成分。
10.反相输入的迟滞比较器。
输出在正负ucc处发生跳变，即在输入-6v~+6v间输出为ucc=12v，输入从+6v~-6v间输出为-ucc。
11.双运放方波—三角波振荡器。
第一级运放的输出为方波，作为第二级运放的输入，第二级运放的输出为三角波。
2．设计心电信号放大器。
1.设计要求：
a.电路总增益60~80db可调；
b.输入阻抗≥1mω；
c.共模抑制比kcmr≥80db；
d.带宽：0.1hz~100hz；
e.电路具有50hz陷波功能，陷波器中心衰减大于15db。
2.设计分析及组成：
一般人体心电信号的幅值约20μv~5mv，频带宽度为0.1hz~100hz，由于心电信号取自于活体，所以信号源内阻较高，且存在着较强的背景噪声和干扰。在构成放大器时既要尽量排除噪声干扰，又要放大信号。
根据心电信号的特点，对心电信号放大器的要求是高输入阻抗、高增益、高共模抑比、
低噪声、低漂移、合适的通频带宽度和输出较大的动态范围等。典型的心电信号放大器的组成如图所示，主要有前置放大、低通滤波、高通滤波、50hz陷波器、电压放大等电路。
3.主要单元电路设计：
一．前置放大电路。
由于心电信号属于高强噪声下的低频微弱信号，所以要求前置放大器应具有高输入阻。
抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、具有一定的电压放大能力等特点，选择仪表放大器即可满足要求。
为了避免在**扰信号下，放大器输出产生失真，前置放大器的电压放大倍数不能设置过高，本设计选择电压放大倍数等于1.4倍。
电路如图所示：
图1 心电信号前置放大器。
二、滤波器电路。
正常心电信号的频率范围为0.1~100hz，而90%的心电信号频谱能量集中在0.25~35hz之间。
噪声信号**主要有工频干扰、电极接触噪声、人为运动肌电干扰、基线漂移等，其中50hz的工频干扰最为严重。为了消除这些干扰信号，在心电信号放大器电路中，应加入低通滤波器、高通滤波器和50hz工频信号陷波器。
a.低通滤波器。
二阶低通滤波器电路如图2 所示。该滤波器的参数指标为：截止频率=100hz，品质因数，通带放大倍数。在该电路选择参数情况下，取c=1uf， 。
图2 二阶低通滤波器。
b.高通滤波器。
高通滤波器电路结构如图3所示。该电路的典型参数为：截止频率，通带放大倍数，品质因数。
现要求滤波器的截止频率等于0.1hz，q=1，取电容等于1μf，则电阻，选用电阻1.6mω。通带电压放大倍数a0=3-1/q≈2，取r1=1kω，rf=r1=1kω 。
图3 二阶高通滤波器。
c.50hz干扰信号陷波器。
50hz工频信号陷波器可以采用应用广泛的双t型有源带阻滤波器，图4是自举式双t桥二阶有源带阻滤波器电路。这种滤波器的有点是品质因数可以调节，且和带阻滤波器的中心频率无关。在该电路中，在图中双t网络参数选择下，带阻滤波器的中心频率。
图4 50hz干扰陷波器。
经加入ui=4sin（60t）,幅频特性及输出波形如图：
所以可算得电压增益au==，三、电压放大器。
对于末级电压放大器的要求是应该具有低噪声、低漂移，且具有足够大的电压放大能力和一定的频带宽度，同时输出具有比较大的动态范围。由于心电信号放大器总的电压放大倍数要求1000-10000倍，前置级和滤波器通频带电压放大倍数分别为1.4和1/1.
4，所以电压放大器的电压放大倍数为1000-10000倍即可满足要求。所以采用接有可调电阻的运算放大器来构成的电压放大器如图：
图5 电压放大器。
最后将各级电路连在一起，构成具有完整功能的放大电路，电路如下所示：
当输入ui=sin(60t)时，输出结果如下图所示：
按理论计算放大器增益au1≈6000，**结果为au2=≈7455。
当输入ui=sin(50t),即信号频率fo=50hz，输出结果为：
既然放大器具有50hz陷波功能，但当输入50hz信号时，输出仍幅值不小的波形，经过仔细思考我们仍甚为不解，如有时间还忘老师指教。
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