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MEDICAL INSTRUMENTATION
윤지선
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Bio potential amplifier design
심전도의 측정 1. 2. BW : 0.05 – 100Hz 3. DC contact potential : ±300𝑚𝑉 전극과 피부를 접촉하면서 발생 4. Contact impedance : 10𝐾Ω 전원 및 소자 1. ADC 입력범위 : ±5𝑉 2. 전원 : ±9𝑉 3. Op amp : ±6𝑉에서 saturation ±5𝑚𝑉 𝑅𝑎𝑛𝑔𝑒 이 두 신호의 크기는 작을수록 좋다.
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Bio potential amplifier design
60Hz Power line 𝑖 60𝐻𝑧 ↓ 𝑅 𝑏𝑜𝑑𝑦1 LA - 𝑽 𝒊 + RA RL ~ 𝑅 𝑏𝑜𝑑𝑦2 𝑉 𝑒𝑐𝑔 𝑅 𝐿 𝑉 𝑖 305mV 𝑽 𝒊 = 𝑽 𝑹𝑨 − 𝑽 𝑳𝑨 = 𝑽 𝒅𝒎 𝑽 𝒅𝒎 = 𝟏 𝟐 ( 𝑽 𝑹𝑨 + 𝑽 𝑳𝑨 ) 우리 몸에 60Hz 신호가 흐르고 있으므로 60Hz의 전류와 전압이 잡음처럼 동작함 ⇒제거해야 하는 신호 300mV 𝑡
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Bio potential amplifier design
Differential input Differential output amp Differential amp HPE Non inverting amp & LPF
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Bio potential amplifier design
𝑫𝒊𝒇𝒇𝒆𝒓𝒆𝒏𝒕𝒊𝒂𝒍 𝒊𝒏𝒑𝒖𝒕 & 𝑫𝒊𝒇𝒇𝒆𝒓𝒆𝒏𝒕𝒊𝒂𝒍 𝒂𝒎𝒑 𝑯𝒊𝒈𝒉𝑷𝒂𝒔𝒔 𝑭𝒊𝒍𝒕𝒆𝑟 𝑽 𝟏 − 𝑽 𝟐 = 𝑰 𝒊 𝑹 𝟐 −𝟐 𝑹 𝟏 = 𝟏+𝟐 𝑹 𝟏 𝑹 𝟐 𝑽 𝑳𝑨 − 𝑽 𝑹𝑨 𝑽 𝟑 = 𝑹 𝟒 𝑹 𝟑 𝟏+𝟐 𝑹 𝟏 𝑹 𝟐 ( 𝑽 𝑹𝑨 − 𝑽 𝑳𝑨 ) 𝒇 𝟏 = 𝟏 𝟐𝝅 𝑹 𝟓 𝑪 𝟏 =𝟎.𝟎𝟓 → 𝑹 𝟓 𝑪 𝟏 =𝟑.𝟑 𝑪 𝟏 =𝟏𝝁𝑭, 𝑹 𝟓 =𝟑.𝟑𝑴Ω 𝑉 3 𝑉 3 4.575V 75mV 4.5V 0V 𝑡 𝑡
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Bio potential amplifier design
𝑵𝒐𝒏𝒊𝒏𝒗𝒆𝒓𝒕𝒊𝒏𝒈 𝑨𝒎𝒑 & 𝑳𝒐𝒘𝑷𝒂𝒔𝒔 𝑭𝒊𝒍𝒕𝒆𝒓 𝑽 𝟓 =(𝟏+ 𝑹 𝟕 𝑹 𝟔 ) 𝑹 𝟒 =𝟏𝟎𝟎 𝒇 𝟐 = 𝟏 𝟐𝝅 𝑹 𝟕 𝑪 𝟐 =𝟏𝟎𝟎 𝑪 𝟐 = (𝟏𝟎𝟎×𝟐𝝅×𝟐𝟎𝟎×𝟏𝟎𝟎𝟎×) −𝟏 ≈𝟖𝒏𝑭 𝑉 3 5V 0V 𝑡
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The end
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