示是光电控制R-S触发器电路。...
光电脉搏检测电路图(二) - 光电脉搏检测电路图大全(四款模拟电路设计原理图详解)
光电脉搏检测电路图(二)
1、血氧心率信号采集及预处理电路
对有血氧探头检测的信号,先经过脉冲控制电路电路将其分成两路信号,然后经过放大电路,将微弱的血氧信号高保真放大,最后经过A/D转换后进行后期的处理。
1.1、脉冲控制电路
脉冲控制电路的基本设计思路是在一个心动周期时间内,控制660nm的红光和940nm的红外两种波长光周期性发光。
具体电路由一个时基电路555定时器构成的多谐振荡器,由74LS04反向器构成下降沿触发器,由高电平触发的电子开关4066做为控制部分。时基电路555定时器构成的多谐振荡器,555定时的振荡频率:
T=TPH+TPL=0.7(R1+2R2)C(1)
T为555定时的振荡周期,TPH为充电时间,TPL为放电时间。根据这个公式算得脉冲控制电路的振荡频率为0.01s,模拟开关4066将由血氧探头测得的两路光(红光和红外),分成两路,分别进入放大电路。
血氧探头内部电路图如图2所示:
1.2、放大电路设计
放大电路由输入跟随,OP07放大器构成,在血氧信号的采集和处理过程中,放大电路设计是个电路设计最关键的部位,因为它不仅可以提取有用的信号,还同时可以将干扰信号降低到最低水平。由血氧探头测得的血氧信号极其微弱,所以,考虑将放大电路放在探头输出端与4066控制器之间。输入跟随电路,就是输出电压等于输入电压,就是说,压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。
OP07是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器,它具有非常低的输入失调电压,所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施,OP07同时输入偏置电流低和开环增益高的特点,这是OP07十分适合于高增益和放大传感器的微弱信号等方面,这满足血氧心率检测放大电路的要求,如图为OP07构成的同向放大电路,电路连接很简单,放大倍数有1脚和6脚之间的电阻决定。公式为:
G=AU(1)
AU为电压放大倍数,因此放大电路采用OP07放大电路作为血氧测量放大电路。电阻R9用来调节放大倍数,为了防止失真,取放大倍数为10倍左右,电阻R9阻值约为10kΩ。电源输入端接0.01μF接地,用于屏蔽来自电源的干扰。前级用高精度运算放大器OPA4277作为输入跟随,用于提高输入阻抗、获取更多的心电信号。
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