上一個產(chǎn)品開發(fā)是心電監(jiān)測方面的，由于放大器是使用的ADI的一顆專用芯片，所以電路原理設(shè)計也基本是借鑒這個IC的推薦電路。其中發(fā)現(xiàn)的問題有一個就跟掃頻有關(guān)，正好論壇里面有人問頻率響應(yīng)的事情，就借這個項目簡單給大家介紹一下。
心電信號的獲取，主要是放大，心電信號很弱，要放大一千倍左右。但是頻率只有1~2Hz左右（每分鐘60~120下），每個人差異不大，跳得過快過慢的不是在醫(yī)院就是在去醫(yī)院的路上；心跳信號幅度mv級，很微弱，所以對于監(jiān)測電路抑制噪聲的要求很高；另一個問題是心電信號幅度每個人有差異性，從0.1mV~5mV 之間都有可能，而且都是健康的人，這對電路的選擇就有取舍，可能需要調(diào)節(jié)增益。
我當時只做了畫板的工作，原理是另一組工程師設(shè)計，和數(shù)據(jù)手冊推薦的有細微的不同，對此當時的我簡單問了一句，他們回答是測試過的可以使用，所以我沒仔細去測試，后面吃了大虧。簡單了解到工頻噪聲很大，同時ADI的FAE也說有工頻問題，于是我在電路后面加了一個簡單的被動陷波電路，頻率定在50Hz。這時候用到了個工具：Multisim軟件。經(jīng)過軟件的模擬，陷波電路效果如下圖，還是有些作用的。
但是實際測試過程中，發(fā)現(xiàn)仍然有很強的，大約0.5V左右的工頻頻段的干擾，這是一個挺神奇的事情，因為按照數(shù)據(jù)手冊，ADI這個IC對噪聲有很大的抑制，且鋰電池供電的時候，怎么會有這么大的干擾，哪來的？難道陷波電路失效了么？
基于上述疑問，購置了一款十分便宜的國產(chǎn)信號發(fā)生器，雖然只有300塊，但是功能強大，信號干凈，其中掃頻功能對于我們信號的分析十分有幫助。
掃頻界面如下圖：
該儀器有2個信道可以分別設(shè)置，通過定義起始頻率、終止頻率、掃描模式、掃描時間，該信道就會輸出掃頻信號如圖（來源于網(wǎng)絡(luò)），且周期性重復(fù)，所以叫掃頻。
當1mV，0~100Hz的掃頻信號輸入，在示波器上可以獲得周期性的頻率響應(yīng)波形。如在陷波電路前獲取到的波形如下，可以看到在50Hz附近，信號非但沒有衰減，反而飆升溢出。
經(jīng)過陷波電路以后，無用的頻段遭受了抑制。
說明問題出在IC電路這邊，該IC有兩級放大電路，第一級測試跟規(guī)格書描述基本一致。但第二級的頻率響應(yīng)和規(guī)格書出現(xiàn)了嚴重的偏差，如下圖。
而經(jīng)過仿真，發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計上造成的微小改動造成了該影響，下面兩幅圖中左圖是ADI原版電路仿真結(jié)果，右圖是改動后的電路仿真結(jié)果，和實測數(shù)據(jù)基本一致。
既然找到了原因，那么就把電路改回ADI推薦電路應(yīng)該就可以解決問題，試驗一下果然如此。下兩幅圖中，左圖是ADI推薦電路信號響應(yīng)，右圖是錯誤電路的信號響應(yīng)?？梢悦黠@的看出，ADI的推薦電路并沒有很高的工頻噪聲問題。用原版電路根本不用陷波電路的存在。
最后雖然找到了原因，但是過程是很曲折的，和別人有效溝通是一件很辛苦的事情。而且工欲善其事必先利其器，假如我沒有通過軟件仿真，沒有這么方便的掃頻的設(shè)備，是沒辦法很快捷的發(fā)現(xiàn)問題點的。
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