针对心电信号的放大器的选型及比较

心电信号是一种较微弱的体表电信号，其幅值约为0.5~4mV，频率主要分布在0.05~75Hz的范围类，属于低频率、低幅值信号。在心电信号的检测中通常都伴有强干扰（噪声），这些干扰（噪声）主要是极化电压、50Hz工频、肌电干扰和基线漂移，因此对心电信号的检测电路尤其是前置放大器提出了特殊的要求，要有较高的增益、高输入阻抗（2MΩ以上）、高共模抑制比（60dB以上）、低噪声（10uV以下）、低漂移以及合适的通频带宽度和动态范围。

为了提高输入阻抗，获得更多的心电信号，就需要在心电信号的前置放大部分加入输入电压跟随器，输入电压跟随器的输入阻抗要求非常高，而输出阻抗则要求非常低。所以，组成电压跟随器的集成运算放大器的输入阻抗也要非常大，输出阻抗也要求非常小。除此之外，由于心电信号十分微弱，所以要求偏置电压较低。根据TI的相关手册，偏置电压较低的集成运算放大器有OPA3x系列、TLCxxxx系列、OPA7xx系列、OPA2xx系列和TLExxxx系列，其中OPA277系列的偏置电压只有0.02mV，而且其共模抑制比达到了130dB，工作时的噪声只有8nV。相比来说，虽然OPA333系列的偏置电压只有0.01mV，但是OPA333系列的共模抑制比只有106dB，而且工作时的噪声达到了55nV，是OPA333系列的7倍。所以综合考虑，选择OPA4277构成电压跟随器。

前置放大电路的仪用放大器部分是整个电路比较重要的一部分，主要就是用来抑制共模信号，提高温度性能。AD620是一款低成本、高精度仪表放大器，仅需要一个外部电阻来设置增益，增益范围为1至1000。AD620具有高精度（最大非线性度40ppm）、低失调电压（最大50uV）和低失调漂移（最大0.6uV/℃）特性。AD620的最小共模抑制比为93dB（增益G=10）。AD620的最大输入偏置电流只有1nA，在1kHz时的输入电压噪声只有9nV，在0.1Hz至10Hz频带内的噪声峰峰值为0.28uV，输入电流噪声为0.1pA。综合以上这些因素，将AD620作为前置放大电路的仪用放大器就十分合适。