1. 心電圖放大器
李思達 江中柱

2. 控制實驗project
Structure
專1 案 的 目
方案 提 出
的及意義2 與分析
結3 果 與 反
思

3. 專案的目的及意義
心電圖放大器
1

4. 專案的目的及意義
交大近期提出發展生醫科技的口號，甚至
將其與半導體產業的發展提升到同一高度，
當社會經濟水準提高後，人們也必將越來越
關注自己的健康
在當今社會中,心臟病等心血管已經成為了
世界範圍內常見的疾病,號稱“頭號殺手”。
由於心臟病有突發性以及長久性，對心臟病人
也需要長期的治療和監護。
該專案的目的就是設計出能夠通過相關電
路直接測試心電信號並顯示的便攜裝置。

5. 專案的目的及意義
心電介紹
心臟在收縮之前，可有預先激動，並向全身擴
散，使體表產生電位差，用心電圖機把這些電
位差記錄下來，其圖型就叫心電圖

6. 專案的目的及意義
心電信號等各種生理參數都是複雜生命體發出的強雜訊
條件下的微弱信號，其幅度在10uV-5mV 之間，經過放
大1000多倍才能被觀察出來。頻率範圍為0.05Hz -
100Hz，淹沒在60Hz的工頻干擾和人體其他信號之中
。
參數及功能
1.該心電圖放大器的濾波高通特性將設置三個檔位
100Hz,500Hz，無高通濾波，低通則控制在0.1Hz
2.電路放大倍數有X100 X500 X1000三檔可調
3.電路電源通過外部電源供電或電池供電均可
4.信號經過arduino進行ADC轉換，通過LCD液晶屏
顯示

7. 2 方案提出與分析
心電圖放大器

8. 方案提出與分析
1.電路各模組展示
2.電路各模組模擬結果
3.實際電路
4.實際電路測試結果
5.LCD顯示

9. 方案提出與分析
電路流程
①Diffrential amplify
②highpass
③60Hz band block active filter
④main gain
⑤lowpass

10. 方案提出與分析
模擬電路圖電路

11. ①Diffrential amplify By INA128
方案提出與分析

12. ②Highpass filter
方案提出與分析

13. 方案提出與分析
②Highpass filter
LTspice 數據模擬

14. ②Highpass filter
實物圖
方案提出與分析

15. ③60Hz band block active filter
方案提出與分析

16. 方案提出與分析
③60Hz band block active filter
LTspice幅頻特性

17. 方案提出與分析
③60Hz band block active filter
60Hz信號實際衰減測量

18. 方案提出與分析
③60Hz band block active filter
ACsweep from 10-100Hz

19. ③實物圖
方案提出與分析

20. 方案提出與分析
F.G. ac sweep 功能說明
1. 通過 START <frequency>
指令來設置掃描的起始頻率。
2. 通過 SWEEPSTEP < frequency >
指令來設置步進掃描時的步進頻率。
3.通過 STOP <frequency>
指令來設置掃描的終止頻率。
4. 通過 SWEep:STATE ON
指令來啟動掃描。

21. 方案提出與分析
④Main Gain
The R3 has 3 different position which
depend the gain is x10 x50 x100

22. ④實物圖
方案提出與分析

23. 方案提出與分析
⑤Lowpass filt the frenqency more than 100Hz

24. 方案提出與分析
⑤Lowpass
LTspice數據模擬

25. ⑤Lowpass
ACsweep10-500Hz
方案提出與分析

26. ⑤實物圖
方案提出與分析

27. ⑥Offset
方案提出與分析

28. 方案提出與分析
⑥Offset
LTspice數據模擬

29. 方案提出與分析
⑥Offset
示波器測試

30. ⑥Offset
實物圖
方案提出與分析

31. ⑦500Hz Lowpass
方案提出與分析

32. 方案提出與分析
⑦500Hz Lowpass
LTspice電路模擬

33. 方案提出與分析
整體電路幅頻特性

34. 方案提出與分析

35. 方案提出與分析
ADC全稱為Analog To Digital Converter
中文全稱為模數轉換器。
其作用是把模擬量的電壓值，轉換為數字。
Arduino A0-A5口為ADC引腳，其解析度為10位
也就是1024級，輸出數值為0-1023，
默認以輸入電壓作為基準電壓。

36. 3 結果與反思
心電圖放大器

37. 實際測量

38. 實際測量

39. 實際測量

43. 任務完成情況：
1.該心電圖放大器的濾波高通特性將設置三個檔位
100Hz,500Hz，無高通濾波，低通則控制在0.1Hz
2.電路放大倍數有X100 X500 X1000三檔可調
3.電路電源通過外部電源供電或電池供電均可
4.信號經過arduino進行ADC轉換，通過LCD液晶
屏顯示。

44. 可能的後續工作：
1.將arduino的ADC程式完善，調整voltage
scale與time scale使其能夠達到示波器的功能
。
2.編寫andriod程式，使輸出的信號能通過藍
牙傳輸到便攜的手機，平板等移動終端。

45. 總結與反思：
1.經過本次控制實驗的project 接觸到很多
新的知識，通過自學來應用。
2.遇到問題要通過多種管道積極解決。
3.電路或程式的調試過程非常鍛煉耐心細緻程度
。

46. 謝謝各位老師，助教，同學！