生物放大器和类型的生物放大器

为什么需要生物放大器?

一般来说,生物/生物电信号的振幅和频率都比较低。因此,为了提高生物信号的振幅水平,设计了生物信号放大器。这些放大器的输出用于进一步的分析,它们显示为心电图、肌电图或任何生物电波形。这种放大器被定义为生物放大器或生物医学放大器。

生物放大器的基本要求

  1. 生物放大器应该有一个高输入阻抗值。根据应用程序的不同,取值范围在2 MΩ到10 MΩ之间。较高的阻抗值可以减少信号的失真。
  2. 当电极从人体接收到生物电位时,应保护输入电路。每个生物放大器都应包括隔离和保护电路,以防止病人受到电击。
  3. 由于生物电信号的输出是毫伏或微伏范围,因此电压放大器增益值应大于100dB。
  4. 在整个带宽范围内,应该保持恒定的增益。
  5. 生物放大器应具有较小的输出阻抗。
  6. 一个好的生物放大器应该没有漂移和噪声。
  7. 为了减少共模信号的干扰,放大器的共模抑制比(CMRR)值应大于80dB。
  8. 生物放大器的增益应根据每次测量进行校准。

生物放大器的类型

  1. 差分放大器
  2. 运算放大器
  3. 仪表放大器
  4. 斩波放大器
  5. 隔离放大器

仪表放大器

在生物医学应用中,仪器放大器获得了高增益和高输入阻抗。通常,仪表放大电路由3个放大器组成。的输出传感器作为仪表放大器的输入。在信号进入下一级之前,需要一个具有高共模抑制比、高输入阻抗和避免负载影响的特殊放大器。这种特殊的放大器是仪表放大器,它完成所有需要的过程。
仪表amplfier
的每个输入差分放大器,连接非反相放大器。从图中可以看出,左边的放大器作为非反相放大器。

它们一起构成仪器放大器的输入级。第三个运放是差分放大器,是仪表放大器的输出。

差分放大器V是两个输入信号在输入点的差值。VO1群运放1和V的输出是多少O2是运放2的输出。

隔离放大器

隔离放大器被称为前置放大器隔离电路。隔离放大器增加了患者监测系统的输入阻抗。它还有助于将病人与设备隔离开来。使用隔离放大器可防止意外的内部心脏休克。它提供高达1012 Ω绝缘之间的病人和医院的电源线。
隔离放大器框图
隔离放大器符号
电信号是用电极获得的。接收到的信号进入放大器块,在那里信号放大发生。放大后,信号进入调制模块。当它到达隔离屏障,光缆或者变压器可以使用。如果是光缆,调制器输出行程到领导.LED将电信号转换为光能。如果变压器起隔离屏障作用,调制器输出连接变压器的初级绕组。根据互感原理,一次绕组的能量转移到二次绕组。在下一阶段,次级输出进入解调块。最后,得到放大后的解调信号。

心电图隔离放大器

在心电测量中,所有导线产生的信号被发送到低通滤波器.这种滤波器被称为电手术滤波器,因为它减少了电手术和射频之间的干扰。下一个街区是高的电压过电压保护装置可以承受除颤期间的大电压。

进一步,它转到Lead Selector Switch块,该块选择所需的配置。引线选择输出到直流放大器。我们有一个变压器,其主绕组与振荡器其次是整流器和滤波器。采用同步调制器对心电信号进行调制。所述第二变压器将所述同步调制器的输出传递给所述同步解调器。解调器的输出作为功率放大器的输入。
心电隔离放大电路

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关于维迪雅Muthukrishnan

Vidya Muthukrishnan目前是一家产品IT公司的高级工程师。她有5年的专业教学经验,曾在Sri Krishna理工学院仪器与控制工程系担任助理教授。她还在印度TCS有1年的行业经验。Vidya获得了萨斯特拉大学(SASTRA University)的电子和仪器技术学士学位,以及维洛尔大学(VIT University Vellore)的生物医学工程技术硕士学位。

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