光電脈搏檢測(cè)電路圖（二）

1、血氧心率信號(hào)采集及預(yù)處理電路

對(duì)有血氧探頭檢測(cè)的信號(hào)，先經(jīng)過(guò)脈沖控制電路電路將其分成兩路信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)放大電路，將微弱的血氧信號(hào)高保真放大，最后經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后進(jìn)行后期的處理。

1.1、脈沖控制電路

脈沖控制電路的基本設(shè)計(jì)思路是在一個(gè)心動(dòng)周期時(shí)間內(nèi)，控制660nm的紅光和940nm的紅外兩種波長(zhǎng)光周期性發(fā)光。

具體電路由一個(gè)時(shí)基電路555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器，由74LS04反向器構(gòu)成下降沿觸發(fā)器，由高電平觸發(fā)的電子開(kāi)關(guān)4066做為控制部分。時(shí)基電路555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器，555定時(shí)的振蕩頻率：

T=TPH+TPL=0.7（R1+2R2）C（1）

T為555定時(shí)的振蕩周期，TPH為充電時(shí)間，TPL為放電時(shí)間。根據(jù)這個(gè)公式算得脈沖控制電路的振蕩頻率為0.01s，模擬開(kāi)關(guān)4066將由血氧探頭測(cè)得的兩路光（紅光和紅外），分成兩路，分別進(jìn)入放大電路。

血氧探頭內(nèi)部電路圖如圖2所示：

1.2、放大電路設(shè)計(jì)

放大電路由輸入跟隨，OP07放大器構(gòu)成，在血氧信號(hào)的采集和處理過(guò)程中，放大電路設(shè)計(jì)是個(gè)電路設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的部位，因?yàn)樗粌H可以提取有用的信號(hào)，還同時(shí)可以將干擾信號(hào)降低到最低水平。由血氧探頭測(cè)得的血氧信號(hào)極其微弱，所以，考慮將放大電路放在探頭輸出端與4066控制器之間。輸入跟隨電路，就是輸出電壓等于輸入電壓，就是說(shuō)，壓跟隨器的電壓放大倍數(shù)恒小于且接近1。

OP07是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器，它具有非常低的輸入失調(diào)電壓，所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施，OP07同時(shí)輸入偏置電流低和開(kāi)環(huán)增益高的特點(diǎn)，這是OP07十分適合于高增益和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面，這滿(mǎn)足血氧心率檢測(cè)放大電路的要求，如圖為OP07構(gòu)成的同向放大電路，電路連接很簡(jiǎn)單，放大倍數(shù)有1腳和6腳之間的電阻決定。公式為：

G=AU（1）

AU為電壓放大倍數(shù)，因此放大電路采用OP07放大電路作為血氧測(cè)量放大電路。電阻R9用來(lái)調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，為了防止失真，取放大倍數(shù)為10倍左右，電阻R9阻值約為10kΩ。電源輸入端接0.01μF接地，用于屏蔽來(lái)自電源的干擾。前級(jí)用高精度運(yùn)算放大器OPA4277作為輸入跟隨，用于提高輸入阻抗、獲取更多的心電信號(hào)。