◆部分生物电放大器的参数 ECG EEG UEP EMG 输入阻抗 >IM >5M >20M >100M 输入短路噪声 <suv <0.7uV <&uv 共模抑制比 >80dB >100dB >80dB 频带 0.05-250Hz 0.5~70HLz 0.5~3KHz 2-IOKHZ 生物(医学)电子学 6
生物（医学）电子学 6 部分生物电放大器的参数 ECG EEG UEP EMG 输入阻抗 >1M >5M >200M >100M 输入短路噪声 <10uV <3uV <0.7uV <8uV 共模抑制比 >60dB >80dB >100dB >80dB 频带 0.05~250Hz 0.5~70Hz 0.5~3KHz 2~10KHz
高共模抑制比 ◆为了抑制人体携带的工频干扰及其它生活干扰,需高CMRR (60~80dB) ◆源阻抗Zs1与Zs2的不平衡会造成输入转化为差模输入,造成 干扰 ◆解决的办法,提高放大器的输入阻抗。 ◆参见前面的图 UCM为共模输入电压 CM Z:+2 B CM 2 由于Z≠Z,共模电压转化成差模电压 若Z>Z或Z2 则UA一U≈U CM AZs=Zs2=5K,Zi=lM,UCM=10mv 则UA-Un=10V 生物(医学)电子学
生物（医学）电子学 7 ◼ 高共模抑制比 为了抑制人体携带的工频干扰及其它生活干扰，需高CMRR （60~80dB） 源阻抗Zs1与Zs2的不平衡会造成输入转化为差模输入，造成 干扰。 解决的办法，提高放大器的输入阻抗。 参见前面的图： U U V Z Z K Z M U mV Z Z Z U U U Z Z Z Z Z Z Z Z U U Z Z Z U U U A B s s i CM i s s A B CM i s s s s i s i B CM i s i A CM CM 10 5 , 1 , 10 , , 1 2 2 1 1 2 1 2 1 2 − = = = = = − − + = + = 则 若 则 若 或 由于 共模电压转化成差模电压 为共模输入电压
◆差动放大器电路分析 ■理想情况 d +-1 R RF l R ,1+=1=0 R R3 有:u=(1 RR+R i2 R 其中:l=1xR、B,Rn, rr+Rr R R F od RR+rr 生物(医学)电子学
生物（医学）电子学 8 差动放大器电路分析 ◼ 理想情况 + - R1 R2 RF 0 u R3 + uid − 2 1 − uid + 2 1 ic u i1 u i2 u [(1 ) ] / 2 : [(1 ) ] (1 ) , 0 2 1 , 2 1 ( ), 2 1 2 3 1 3 1 0 2 3 1 3 1 0 1 1 2 2 3 3 1 0 1 2 1 2 2 1 i d F F d i c F F c u F i F i i c i d i i c i d i c i i i d i i u R R R R R R R u u R R R R R R R u u R R u R R R R R u u u I I u u u u u u u u u u u u + + = + − + = + − + = + = = = = − = + = − = − + − + − 其中 有：
若选择电路参数使 (x、 R RR F 0 r R2+ R3 则无共模输出此外还需满足 R1∥RF=R2∥R3 得到 r=R. R =R3 理想闭环增益为一 =2=-2=Rn R 生物(医学)电子学
生物（医学）电子学 9 2 1 1 0 0 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 , : // // . , (1 ) 0 , R R u u u u u A R R R R R R R R R R R R R R R F i d i i d F F F F = − = = = = = − = + + 理想闭环增益为 得到 则无共模输出此外 还需满足 若选择电路参数 使
实际情况 ◆电阻值有误差 ◆外回路不能达到完全对称平衡 UoC很小,但不为0,CMRR也不为无穷大 定义 ◆ CMRRR:外电路电阻匹配精度所限定的放大器共模抑制比 ◆ CMRRD:集成器件本身的共模抑制比 ■分析放大器的共模增益 Oc R R R (1+ RI R2+R3 RI []考虑电阻的匹配误差 设:R1=R1(1±S1),R2=R2(1±2) R3=R3(1±63),R4=R4(1±o4) 上面各式代入41,有 ±δ1千δF千δ2±δ3±δ12千 R (1±1)(1±o2)+(1±δ1)(1+δ2) 生物(医学)电R学 10
生物（医学）电子学 10 ◼ 实际情况 电阻值有误差 外回路不能达到完全对称平衡 Uoc很小，但不为0，CMRR也不为无穷大 ◼ 定义 CMRRR：外电路电阻匹配精度所限定的放大器共模抑制比 CMRRD: 集成器件本身的共模抑制比 ◼ 分析放大器的共模增益 (1 )(1 ) (1 )(1 ) , (1 ), (1 ) : (1 ), (1 ), [ ] (1 ) 1 2 1 1 2 1 2 3 1 2 2 1 1 3 3 3 4 4 4 1 1 1 2 2 2 2 3 1 3 1 0 1 + = = = = = − + = = + F F F c c F F i c c c R R A A R R R R R R R R I R R R R R R R U U A 上面各式代入 有 设 考虑电阻的匹配误差