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電壓進行靈活地調節(jié),從而得到需要的幅度,產生的方波周期可通過調節(jié)電位器r2在14ms-154ms之間變化。 3.3 微電流采集放大與阻容補償 膜片鉗放大器最主要的部分是電流的采集、i-v轉換和放大以及各種補償電路,由于測量的是電流信號,所以要首先把電流轉換為電壓,由于細胞膜離子通道電流非常微弱,僅為幾個皮安,所以對電流電壓轉換部分所用放大器的性能要求比較高,要求它具有很高的輸入阻抗和很低的偏置電流,為滿足上面的要求,本文選用adi公司生產的高精度、低功耗、滿擺幅放大器ad8627,它是單運放、具有極低的偏置電流(最大1pa);用5v-26v單電源供電或±2.5v-±13v電壓供電;最大失調電壓為500μv。圖4給出了電路的具體實現(xiàn)方法。 當使用膜片鉗放大器對細胞膜離子通道電流進行記錄時,由于電極輸入端存在雜散的電極電容cp、細胞膜電容cm和電極輸入端至細胞膜之間的串聯(lián)電阻rs,因此給箝制電壓vc端施加階躍電壓時,必將引起cp、cm的暫態(tài)充電電流和rs上的壓降,其充電電流通過電阻rf,導通輸出電壓產生動態(tài)誤差,同時可能使放大器飽和,導致不能正
甚低頻(接近直流)和高頻(遠大于500 hz)的干擾信號,為此在semg的次級處理電路中需要加入帶通濾波器。另外,電源系統(tǒng)的50 hz工頻干擾噪聲在許多情況下其幅度之大以至于將有用的肌電信號完全淹沒,因此如何抑制50 hz工頻干擾噪聲是肌電信號檢測中首要解決問題。引入雙t陷波器濾除的50 hz工頻干擾信號,其實質是一個帶阻濾波器。其semg檢測電極原理如圖2所示。 圖2 semg檢測電極原理 圖2中,前級放大電路采用adi公司結型場效應管(jfet)輸入儀表放大器ad8220以及兩片ad8627。ad8220的基本原理為三運放儀表放大器,該放大器的特點為jfet差動輸入,單端輸出。結型場效應管運算放大器ad8627作為電壓跟隨器,來提高共模抑制比,它是一個低輸入偏置電流緩沖器,偏置電流小于1 pa,可采集十分微弱信號。op2177具有高精度、低偏置、低功耗等特性,其片內集成了2個運放,可靈活組成各類放大和濾波電路,所以跟隨器由op2177構成。此電路中,前級放大倍數(shù)g1=1+49.4/(r4+r5)//r6,設置g1為150,次級放大濾波電路放大倍數(shù)g2=10,所以總放大倍數(shù)g=g1x
時,最有可能發(fā)生相位反轉。在反相模式下,相位反轉不是問題,因為兩個輸入均恒定不變,并且處于地電位(某些單電源應用中則處于中間電源電壓)。 大多數(shù)現(xiàn)代運算放大器都會使用電路設計技術來防止相位反轉。如果運算放大器能夠避免相位反轉,其數(shù)據(jù)手冊的"主要特性"部分一般會說明這一點,但"技術規(guī)格"部分不一定會說明。 對于"軌到軌"輸入運算放大器,輸入共模電壓包括電源軌,因此,只要輸入電壓不超過電源軌,運算放大器就不應發(fā)生相位反轉。 圖2顯示了ad8625(四通道)、ad8626(雙通道)和ad8627(單通道)運算放大器系列的"主要特性"和絕對最大值規(guī)格。這些放大器具有jfet輸入,采用+5 v單電源供電時,輸入共模電壓范圍為0 v至+3 v(最大值)。"無相位反轉"特性意味著:在+3 v至+5 v的共模區(qū)間,輸出不會發(fā)生相位反轉。 圖2:ad8625/ad8626/ad8627運算放大器的"主要特性"和絕對最大值規(guī)格 某些運算放大器可能僅在輸入超過電源軌時出現(xiàn)輸出電壓相位反轉現(xiàn)象。然而,這種情況違反了輸入電壓的絕對最大值要求,應當避免。如果輸入過壓情況可能發(fā)生,則應增加適當?shù)谋?/p>
isfet(離子敏感場效應晶體管)可用于測量流體的酸性。精確的測量要求 isfet 的偏置條件(id 和 vds)保持恒定,同時柵極直接接觸被測流體。流體的酸性改變通道寬度,從而產生一個與流體的 ph 值成正比例的柵極-源極電壓 vgs。圖 1 所示電路是一種更簡單、更精確的實現(xiàn)方法。電壓 va 通過 isfet q1 設定漏極電流 id,而電壓 vb 設定 q1 的漏極-源極電壓 vds。兩個 ad8821 型高精度測量放大器 ic1 和 ic2 均配置得具有等于1的增益。ic3 是 ad8627 型精密 jfet 輸入放大器,它緩沖漏極電壓 vd,確保流經 r1 的電流全都流經 q1 。 圖1,該電路為 isfet(用于測量流體酸性的傳感器)提供理想的偏置。 為了控制 id,放大器 ic1 迫使其輸出端和參考輸入端之間的差分電壓等于其差分輸入電壓 va。由于檢測到的差分電壓等于 r1 兩端的電壓,因此 id=va/r1。在 r1 設定為 20kω時, id 可按 50ma/v 增減。同樣,放大器 ic2 迫使其輸出端和參考輸入端之間的差分電壓等于其差分輸入電壓 vb,從而迫使 vd
isfet(離子敏感場效應晶體管)可用于測量流體的酸性。精確的測量要求 isfet 的偏置條件(id 和 vds)保持恒定,同時柵極直接接觸被測流體。流體的酸性改變通道寬度,從而產生一個與流體的 ph 值成正比例的柵極-源極電壓 vgs。圖 1 所示電路是一種更簡單、更精確的實現(xiàn)方法。電壓 va 通過 isfet q1 設定漏極電流 id,而電壓 vb 設定 q1 的漏極-源極電壓 vds。兩個 ad8821 型高精度測量放大器 ic1 和 ic2 均配置得具有等于1的增益。ic3 是 ad8627 型精密 jfet 輸入放大器,它緩沖漏極電壓 vd,確保流經 r1 的電流全都流經 q1 。圖1,該電路為 isfet(用于測量流體酸性的傳感器)提供理想的偏置。 為了控制 id,放大器 ic1 迫使其輸出端和參考輸入端之間的差分電壓等于其差分輸入電壓 va。由于檢測到的差分電壓等于 r1 兩端的電壓,因此 id="va/r1"。在 r1 設定為 20kω時, id 可按 50ma/v 增減。同樣,放大器 ic2 迫使其輸出端和參考輸入端之間的差分電壓等于其差分輸入電壓 vb,從而迫使
非常低IB:1pA(最大值);單電源操作:5~26V;雙電源操作:±2.5~±13V;軌至軌輸出低電源電流:630μA/放大器(典型值);低偏移電壓:500μV(最大值);單位增益穩(wěn)定;無反相位
可對箝位電壓進行靈活地調節(jié),從而得到需要的幅度,產生的方波周期可通過調節(jié)電位器r2在14ms-154ms之間變化。 3.3 微電流采集放大與阻容補償膜片鉗放大器最主要的部分是電流的采集、i-v轉換和放大以及各種補償電路,由于測量的是電流信號,所以要首先把電流轉換為電壓,由于細胞膜離子通道電流非常微弱,僅為幾個皮安,所以對電流電壓轉換部分所用放大器的性能要求比較高,要求它具有很高的輸入阻抗和很低的偏置電流,為滿足上面的要求,本文選用adi公司生產的高精度、低功耗、滿擺幅放大器ad8627,它是單運放、具有極低的偏置電流(最大1pa);用5v-26v單電源供電或±2.5v-±13v電壓供電;最大失調電壓為500μv。圖4給出了電路的具體實現(xiàn)方法。 當使用膜片鉗放大器對細胞膜離子通道電流進行記錄時,由于電極輸入端存在雜散的電極電容cp、細胞膜電容cm和電極輸入端至細胞膜之間的串聯(lián)電阻rs,因此給箝制電壓vc端施加階躍電壓時,必將引起cp、cm的暫態(tài)充電電流和rs上的壓降,其充電電流通過電阻rf,導通輸出電壓產生動態(tài)誤差,同時可能使放大器飽和,導致不能正常工作,
回東方恩,謝謝東方,我在濾波之前是用ad8627將信號進行了放大,具體大小可以根據(jù)需要調整,可以到達10v,但是有較嚴重的50hz干擾,于是在ad8627后接電壓跟隨器,再接的濾波器,對50hz的濾除效果還可以,但同時將有效直流信號衰減較嚴重。所以在想是不是這個濾波器本身就有這樣的問題?還是可能電路其他方面引起的,做過類似工作的大蝦指點一下吧。:)