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二级放大器兼比较器电路设计 - 便携式脉搏测试测量系统电路设计详解
按人的脉搏最高为4 Hz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。
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3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O.1 V左右。所以将比较器的阈值电压设计成O.25 V,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。
波形整形
波形整形电路如图4所示,IC3A是CD4528型单稳态多谐振荡器,有效脉宽为0.05 s.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。
当该放大器用于集群脉搏测量仪时,一定要注意不同信号通道之间的相互影响,建议把各个放大器的电源分开。此外,测量通道需要一个开关电路,当指夹悬空时,这个开关电路关闭单稳态电路,切断信号通路,防止乱计。几年的生产实践证明,该放大处理电路稳定可靠。下面是笔者在设计中获得的一些体会。采用二级放大好于三级放大,个别三级放大电路板的零点漂移大得足以达到满幅,使得测量不准确。每个单级放大器放大倍数最好不要大于30,以免自激振荡。
本信号放大器的高频转折频率由C05、C04、R07、R08和R06决定,C05、C04通常选聚丙烯电容器或聚碳酸酯电容器,R07、R08和R06通常选金属膜五色环电阻。IClA、R02和R03组成电压跟随器,设计值为2.5 V,精确度由R02和R03决定,最好用金属膜五色环电阻器。隔直电容器C03的漏电要小,选用钽电解电容器为佳。IClA和IC1B要选用偏置电流小、输入失调电压小的运算放大器。
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