MEDICAL INSTRUMENTATION I Bio-potential Amplifiers

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1 MEDICAL INSTRUMENTATION I Bio-potential Amplifiers

2 ECG를 만들어 봅시다, 우선,

3 ECG 신호의 등가저항 , Cd1 Rbody1 Ec1 Rs1 A C Rd1 Cd2 5mv -5mv Rd2 B D Rbody2
0.05 – 100Hz : BW

4 Differential Amplifier를 통한 증폭?
신호가 작기 때문에 증폭을 하고 싶습니다, Differential Amplifier를 통한 증폭?

5 Differential Amplifier,

6 But !

7 Differential Amplifier 의 문제점
Rin1 = R1 R1 R2 ㅡ ; Loading Effect 발생, + R1 ; Loading Effect 발생, R2 Vcc = ±6V Vsat = ± 5V Rin2 = R1+R2 아래 위 Signal Pass 가 달라 CMRR 이 나빠서 사용 안합니다.

8 Loading Effect를 줄이기 위해서는?
Buffer의 필요 Rin1 = ∞ I1 = 0 Rin2 = ∞ I2 = 0 Vin = Vout VA = VB VC = VD

9 Buffer, Buffer ㅡ + R1 R2 VC VD i1 VE VF

10 Diffential 을 Single-ended 로 바꾸고 싶다,
그렇다면 필요한 것은?

11 Inverting Amplifier Inverting Amplifier 4.575v 4.5v 15배 증폭됨 R3A R4A
R3B R4 VG

12 ( 참고 ) How to tune CMRR, 60Hz 1mVpp 60Hz 1Vpp

13 DC 전압으로 인해 더 이상 증폭을 할 수 없다 붕 떠 있는 파형을 낮추고 싶다!

14 High Pass Filter 0.575v 0.5v VG VH High Pass Filter

15 High Pass Filter Design
저주파영역 차단주파수

16 Saturation 걱정도 없겠다, 마음껏 증폭해보자,

17 In case of Inverting Amplifier ?
; Loading Effect발생 ; 사용시 주의요망 VH Loading Effect 발생하므로 못 씁니다.

18 In case of Non-inverting Amplifier !
VI VH Loading Effect 발생도 안하고 좋습니다.

19 심파의 주파수 범위를 넘는 부분까지 증폭시킬 필요는 없다
고주파 영역의 차단 주파수를 구하여 보자, 심파의 주파수 범위를 넘는 부분까지 증폭시킬 필요는 없다

20 Low Pass Filter C2 R8 R9 증폭률 : 고주파영역 차단주파수 :

21 Low Pass Filter Design 5v 0v VI Low Pass Filter VH

22 ECG 완 성! Signal Buffer Inverting Amp. High Pass Filter Low Pass Filter
5mv -5mv Buffer Inverting Amp. 4.575v 4.5v High Pass Filter 0.575v 0.5v Low Pass Filter 5v 0v

23 Thank you !