上一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是心電監測方面的，由于放大器是使用的ADI的一顆專(zhuān)用芯片，所以電路原理設計也基本是借鑒這個(gè)IC的推薦電路。其中發(fā)現的問(wèn)題有一個(gè)就跟掃頻有關(guān)，正好論壇里面有人問(wèn)頻率響應的事情，就借這個(gè)項目簡(jiǎn)單給大家介紹一下。
心電信號的獲取，主要是放大，心電信號很弱，要放大一千倍左右。但是頻率只有1~2Hz左右（每分鐘60~120下），每個(gè)人差異不大，跳得過(guò)快過(guò)慢的不是在醫院就是在去醫院的路上；心跳信號幅度mv級，很微弱，所以對于監測電路抑制噪聲的要求很高；另一個(gè)問(wèn)題是心電信號幅度每個(gè)人有差異性，從0.1mV~5mV 之間都有可能，而且都是健康的人，這對電路的選擇就有取舍，可能需要調節增益。
我當時(shí)只做了畫(huà)板的工作，原理是另一組工程師設計，和數據手冊推薦的有細微的不同，對此當時(shí)的我簡(jiǎn)單問(wèn)了一句，他們回答是測試過(guò)的可以使用，所以我沒(méi)仔細去測試，后面吃了大虧。簡(jiǎn)單了解到工頻噪聲很大，同時(shí)ADI的FAE也說(shuō)有工頻問(wèn)題，于是我在電路后面加了一個(gè)簡(jiǎn)單的被動(dòng)陷波電路，頻率定在50Hz。這時(shí)候用到了個(gè)工具：Multisim軟件。經(jīng)過(guò)軟件的模擬，陷波電路效果如下圖，還是有些作用的。
但是實(shí)際測試過(guò)程中，發(fā)現仍然有很強的，大約0.5V左右的工頻頻段的干擾，這是一個(gè)挺神奇的事情，因為按照數據手冊，ADI這個(gè)IC對噪聲有很大的抑制，且鋰電池供電的時(shí)候，怎么會(huì )有這么大的干擾，哪來(lái)的？難道陷波電路失效了么？
基于上述疑問(wèn)，購置了一款十分便宜的國產(chǎn)信號發(fā)生器，雖然只有300塊，但是功能強大，信號干凈，其中掃頻功能對于我們信號的分析十分有幫助。
掃頻界面如下圖：
該儀器有2個(gè)信道可以分別設置，通過(guò)定義起始頻率、終止頻率、掃描模式、掃描時(shí)間，該信道就會(huì )輸出掃頻信號如圖（來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )），且周期性重復，所以叫掃頻。
當1mV，0~100Hz的掃頻信號輸入，在示波器上可以獲得周期性的頻率響應波形。如在陷波電路前獲取到的波形如下，可以看到在50Hz附近，信號非但沒(méi)有衰減，反而飆升溢出。
經(jīng)過(guò)陷波電路以后，無(wú)用的頻段遭受了抑制。
說(shuō)明問(wèn)題出在IC電路這邊，該IC有兩級放大電路，第一級測試跟規格書(shū)描述基本一致。但第二級的頻率響應和規格書(shū)出現了嚴重的偏差，如下圖。
而經(jīng)過(guò)仿真，發(fā)現電路設計上造成的微小改動(dòng)造成了該影響，下面兩幅圖中左圖是ADI原版電路仿真結果，右圖是改動(dòng)后的電路仿真結果，和實(shí)測數據基本一致。
既然找到了原因，那么就把電路改回ADI推薦電路應該就可以解決問(wèn)題，試驗一下果然如此。下兩幅圖中，左圖是ADI推薦電路信號響應，右圖是錯誤電路的信號響應?？梢悦黠@的看出，ADI的推薦電路并沒(méi)有很高的工頻噪聲問(wèn)題。用原版電路根本不用陷波電路的存在。
最后雖然找到了原因，但是過(guò)程是很曲折的，和別人有效溝通是一件很辛苦的事情。而且工欲善其事必先利其器，假如我沒(méi)有通過(guò)軟件仿真，沒(méi)有這么方便的掃頻的設備，是沒(méi)辦法很快捷的發(fā)現問(wèn)題點(diǎn)的。
|
|
|
說(shuō)明:本頁(yè)面文章由()整理發(fā)布.文章地址： http:///hangyexinwen/344.html
|
手機掃描二維碼
