由心電前置放大電路的簡單設計說明放大器的選用

心電信號十分微弱，常見的心電頻率一般在0—100Hz之間，能量主要集中在17Hz附近，幅度小于5mV。心電電極阻抗較大，一般在幾十千歐以上。在檢測生物電信號的同時存在強大的干擾，主要有電極極化電壓引起基線漂移，電源工頻干擾(50Hz)，肌電干擾(幾百Hz以上)。電源工頻干擾主要是以共模形式存在，幅值可達幾V甚至幾十V，所以心電放大器必須具有很高的共模抑制比。電極極化電壓引起基線漂移是由于測量電極與生物體之間構成化學半電池而產生的直流電壓，最大可達300mV，因此心電放大器的前級增益不能過大，而且要有去極化電壓的RC常數電路。由于信號源內阻可達幾十KΩ、乃至幾百KΩ，所以，心電放大器的輸入阻抗必須在幾MΩ以上，而且 CMRR也要在60dB以上（目前的心電圖機共模抑制比一般均在89dB）。
由此可知，心電前置放大電路具有高共模抑制比、高輸入阻抗、高輸出阻抗等特點。大部分心電信號都要輸入單片機進行處理，一般要求幅值約為5V，也即放大器的放大倍數約為1000倍。一級放大由于深度負反饋的限制不能達到要求，所以一般采用級聯放大。級聯放大就要考慮增益分配和噪聲分配。常用的有三運放并聯差分輸入放大電路。

此信號放大電路有運放A1、A2組成第一級差分式電路。A3組成第二級差分式電路，RW、R3、R4、R7 組成反饋網絡，引入深度電壓串聯負反饋，故有較高的輸入阻抗，且A1、A2都選用同相端作為輸入端，則它們的共模輸出電壓和漂移電壓也都相等，再經過A3 組成的差分電路，可以相互抵消。故具有很強的共模抑制功能和較小的輸出漂移電壓。A4是電壓反向跟隨器，其作用是使前后級隔離。
此放大器的優點是：放大器分辨率高、線性度好、輸入阻抗高、漂移抵、抑制噪聲和抗干擾能力強。