Inbäddade system för datainsamling ECG (9 / 14 steg)

Steg 9: Analoga filter scenen

Efter att ha gjort några tester på systemet, kom jag till slutsatsen att ljudnivån är högre än nivån. Använda endast förstärkning och filtret programvara skulle bara skära ut en liten del av buller, men det skulle också skära ut några av de användbara data.

Lösningen på detta problem är att använda en analog filter innan PGA. Som vi såg i föregående steg, två filter måste vara genomfört, en 50Hz bandstop filter för elnätet bullret, och en 250Hz lågpassfilter för högfrekvent brus (och anti-aliasing).

Bandstop filter design:

En andra beställning bandstop filtret var designat baserat på filter överföringsfunktionen Hbs = H0 (s ^ 2 + w ^ 2) / (s ^ 2 + (w/Q) s + w ^ 2), w = 2 * pi * fc och Q = fc/(fb), där fc är mittfrekvensen, fb är stopband bredd, H0 är vinsten.

Eftersom syftet med filtret är att radera ut bullret och inte förstärkningen, H0 = 1, fc = 50Hz, fb = 2Hz. För att genomföra användes en modifierad Bainter-topologi som visas i den andra bilden. Bainter-topologin har fördelen av matchande självständighet (Q-faktor på filtret endast beror på vinst, inte motståndet på emot Sallen-key).

Variabelt filter design:

A fram beställa lågpassfilter utformades med två andra ordning filter etapper: Hlp = H0 * w ^ 2 / (s ^ 2 + 2 * e * w * s + w ^ 2), w = 2 * pi * fc, där fc är en avskärmningsfrekvens och e är dämpningsgraden. Jag har valt ett filter med H0 = 1, fc = 250Hz, e = 1 parametrar. Valda filtertypen var flera feedback topologi (MFT). MFT LP filtret är föredrog, eftersom det har höga Q-faktor, och smala pass-band i förhållande till Sallen-key topologin. Den enda nackdelen skulle vara inverterad utsignalen, men jag använde 2 etapper, så detta var inte ett problem.

En sopas sinusvåg ingång användes för att testa filtret övergripande beteende (sista bilden).