心电信号调理电路设计

孔祥金，刘 军

（武警工程大学 研究生管理大队，陕西 西安 710086）

心电信号是心脏电活动的表现，是反映人体生命状态的良好生理指标之一，可用于检测各种心律失常、心肌病变、心肌梗塞及心肌缺血等心血管疾病。但心电信号属于强噪声背景下的低频微弱信号，具有随机性强、频率低的特点，极易受到检测系统内部噪声和外界刺激（环境、温度）的干扰，必须对提取到的心电信号做一系列的处理（滤除噪声和干扰），才可获得高保真的心电信息，为进一步从医学角度分析研究心电信息提供准确、有效的数据源[1-2]。因此，研究心电信号调理电路对整个心电信号检测系统具有十分重要的意义。

1 调理电路总体设计

心电信号幅度小、频率低，极易被噪声湮没，减少或消除这些噪声干扰是有效识别心电信号特征参数的前提。信号调理电路作为信号采集单元的重要组成部分，其稳定性和可靠性直接决定了心电信号的真实性与有效性[3]。

1.1 调理电路设计要求

由于心电信号是微弱、低频的生物电信号，一般只有0．05～5 mV， 频率在 0．05～100 Hz 之间，极易被噪声湮没。 因此，对心电信号调理电路的设计有以下苛刻的要求：1）高输入阻抗，由于信号源阻抗较高，心电信号很微弱，若输入阻抗不高，经分压后信号会更小，会使心电信号有严重损失甚至畸变；2）高增益，心电信号属于微弱信号，只有较高的放大倍数才能提高心电信号采集的精度；3）高共模抑制比，主要是消除市电50 Hz的工频干扰和极化电位的干扰；……