脉搏在运动后最高跳动次数达240次分计算来设计低通放大器,它由IC2A和C04等组成,如图2所示。转折频率由R07、C04、R08和C05决定,放大倍数由R08和R06的比值决定。
C4
01uF
R6C3
R7
Vi
10k
10k
47uF
Vs
25V
R9
300k
IC2A
TLC2264
Vo1
C5
047uF
R8
220k
图33低通滤波器图
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f根据二阶低通滤波器的传递函数,可得
放大倍数为HR08R0622取0707倍零频增益计算高频转折频率,即
(1)(2)
fH77Hz
(3)
按人的脉搏最高为4Hz考虑,低频特性是令人满意的。需要说明的是,以上分析是在忽略C03的条件下做出的,如果考虑C03的话,那么:
由此可见,C03没有影响频率特性的分析,它的作用只是隔直。二级放大器兼比较器如图4所示。Rpll用以调整系统的放大倍数,C06用以防止放大器自激。采用二级放大,零点漂移不很明显,在O1V左右。所以将比较器的阈值电压设计成O25V,以确保滤除干扰信号。采用比较器的好处是能有效地克服零点漂移所造成的影响,提高测量的准确性。
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fRP12
R4
10k
R12
VCC
39k
39k
4
25v
4
IC2B
3
R16
3
R16
1
1
2
B
Vo1
2
10k
10k
IC2C
11
11
TLC2264
C6
01uF
RP11
500k
A
图34二级放大器和比较器图
34波形整形部分
波形整形电路如图5所示,IC3A是CD4528型单稳态多谐振荡器,有效脉宽为005s.其宽度由R22和C20决定。IC3B也组成一个单稳态多谐振荡器,脉宽为240ms。D2、Dl和T3等组成一个或非门,只有C,E两点均为低电平时,信号放大器整机输出才是高电平。设计这个电路的目的是为了在输出端输出一个窄脉冲,并且要在由R13和C07决定的时间内任何信号都不会干扰输出。R23和C21充电时间的长短决定了计数脉冲的宽度,一般不希望它太宽。波形整形时序如图6所示。
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fVCC
C20
01uF
VCC
R22
20k
B3R
IC3A
2RC
1CX
45
TT
4528
D1
4148
VCC
Q6C
D3
Q7
4148
R23
22kC21
001uF
R13
1M
C7
1uF
R24
1kD
IC3B
2RC
1CX
45
TT
4528
Q6Q7
R24
147k
R25
470
D2
4148E
R26
10k
记数脉冲
T3
9014
3R
VCC
图35波形整形线路图
第四章整体电路分析
41光发射电路
经实验可知采用GaAs红外发光二极管作为光源时,可基本抑制由呼吸运动造成的脉搏波曲线的漂移。脉搏波检测以光电检测技术为基础,因此受周围杂散光、暗电流等各种干扰影响较大。为了克服这一问题本系统采用脉冲振幅光调制技术。脉冲调制传送的是调制信号的采样值,只要采样频率奈奎斯特采样频率,则可由采样脉冲来恢复原信号,而不会导致失真。系统对红外二极管的驱动脉冲
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f信号的频率选定为工频整数倍400Hz以降低工频干扰。脉r