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昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（2016 —2017 学年第一学期）课程名称：生物医学电子学开课实验室：信自111 实验日期：2016.12.28一、实验目的1、掌握三运算放大器组成差动放大器的原理；2、掌握元器件参数变化对放大器性能指标的影响；3、加深对生物电信号和生物电放大器的理解。
二、实验原理三运算放大器组成差动放大器具有高共模抑制比、高输入阻抗和可变增益等一系列优点，它是目前最典型的生理参数测量用的前置放大器，且已在各类生物医学仪器中获得广泛应用。
图2-1 心电图（ECG）前置放大器原理图如图2-1所示，是典型的三运算放大器组成的差动放大器，根据A1、A2、A3的理想特性，R5、R6、R7中的电流相等，得到622721511R U U R U U R U U o i i i i o -=-=- 从而导出（R6=R5）)()(217511i i i o U U R R U U -=- )()(2175022i i i U U R R U U -=- 以上二式相加得))(21()(217521i i o o U U R R U U -+=- 由于)(21810o o o U U R R U --= 则其差模增益为)21(7581012R R R R U U U A i i o d +=-= 只要调节R7，就可改变三运算放大器的增益，而不影响整个电路的对称性。
三、实验内容及步骤1、用EWB 软件按图2-1三电极心电前置放大器电路图接线、设置各元器件参数、创建电路，接入示波器、，并保存电路。
2、激活仿真电路，用示波器、万用表，观察波形、读取实验数据，并记录于表2-1中。
模拟输入 输出示波器（波形） 万 用 表 交流档 直流档正弦波100μV/50H z2.2954mV 1.7997mV0V0 1.7998mV矩形波0.1mV/50H/90%0.6985mV0.2584mV 3模拟输入输出放大倍数放大倍数计算值正弦波100μV/50Hz2.2954mV22.95234；改变R11的数值使其零点漂移最小、记录下R11的数值；将三只运算放大器改设为理想运算放大器，记录有关数据、填入表2-3。
微安电流放大电路
微安电流放大电路是一种常见的电路设计，它用于放大微弱电流信号，使其变得更加明显和可读。
该电路主要由放大器、反馈电阻和输入信号电阻组成。
其中，放大器是整个电路的核心，其作用是将微弱的电流放大到足够的电平以便进行后续处理。
在微安电流放大电路中，反馈电阻会将放大后的信号反馈回放大器中，以控制电路的整体增益和稳定性，从而实现精确的微安电流放大。
而输入信号电阻则是为了保护放大器，可使用LDO、运放等元件进行调节，以便更好地控制电路的负载。
微安电流放大电路广泛应用于各种领域，如生物医学、通信、气象、环境监测等方面。
其中，生物医学领域中，微安电流放大电路被用于测量微弱的生物电信号，如脑电波、心电图等，从而帮助医生准确地诊断病情，进行治疗。
而在通信领域中，微安电流放大电路作为前级放大器，用于接收微弱的信号，提高通信质量和传输距离。
总之，微安电流放大电路作为一种重要的电路设计，在各种应用场景中均有广泛使用，为各行各业提供了精确的微弱电流放大和信号增益支持。
高共模电压运放高共模电压运放是一种在电路中常用的放大器。
它的功能是放大输入信号，并将放大后的信号输出。
它具有许多特点和应用领域。
让我们来了解一下什么是共模电压。
共模电压是指同时作用于运放输入端的两个信号的平均值。
在实际应用中，往往会有一些干扰信号，这些干扰信号会引入共模电压。
高共模电压运放就是为了处理这些共模电压而设计的。
高共模电压运放有一个重要的特点，就是它能够有效地抑制共模电压。
它通过差分放大器的结构，将输入信号分为差模信号和共模信号，然后只放大差模信号。
这样一来，干扰信号就可以被有效地抑制，从而得到纯净的输出信号。
高共模电压运放在许多领域中都有广泛的应用。
首先是在仪器仪表领域。
在仪器仪表中，经常需要对微弱的信号进行放大和处理。
由于环境噪声和干扰的存在，这些信号常常被淹没在噪声中。
而高共模电压运放能够有效地抑制噪声，提高信号的质量。
其次是在通信系统中。
在通信系统中，信号传输的质量对通信的可靠性和稳定性至关重要。
而高共模电压运放能够提高信号的信噪比，减少信号失真，从而提高通信质量。
高共模电压运放还广泛应用于生物医学领域。
在生物医学领域中，常常需要对微弱的生物信号进行放大和处理。
而高共模电压运放能够有效地抑制干扰信号，提高生物信号的质量，从而准确地捕捉到生物信息。
高共模电压运放是一种在电路中常用的放大器。
它能够有效地抑制共模电压，提高信号的质量。
它在仪器仪表、通信系统和生物医学领域等方面都有广泛的应用。
通过运用高共模电压运放，我们能够更好地处理信号，提高系统的性能和可靠性。
低频电压放大器介绍低频电压放大器是一种专门用于放大低频信号的电子设备。
它通常由几个关键部件组成，包括输入阻抗、放大电路、输出阻抗以及功率放大器。
低频电压放大器广泛应用于各种领域，包括音频放大、生物医学仪器、工业控制以及通信系统等。
下面将对低频电压放大器进行详细介绍。
一、输入阻抗输入阻抗是指电路对于输入信号源的电阻。
低频电压放大器的输入阻抗较高，通常在几百到几百千欧姆之间。
这是因为低频信号源的内阻相对较高，如果输入阻抗过低，会导致信号损失和失真。
因此，输入阻抗的设计是确保低频信号能够有效传输的重要因素之一二、放大电路低频电压放大器的核心组成部分是放大电路。
放大电路可以通过放大输入信号的电压幅度来提高信号的强度。
根据应用的需求，低频电压放大器可以采用不同的放大电路设计。
常见的放大电路类型包括共射极放大电路、共基极放大电路和共集极放大电路等。
这些电路在不同的工作条件下都具有一定的优势和限制。
三、输出阻抗输出阻抗是低频电压放大器对外输出时产生的电阻。
输出阻抗较低有助于提高输出信号的传输效率和保持信号的完整性。
因此，低频电压放大器通常会设计输出阻抗较低，以确保输出信号的质量和稳定性。
四、功率放大器低频电压放大器通常通过功率放大器来增加输出信号的功率。
功率放大器可以将低频信号放大到足够大的功率水平，以满足不同应用场景的需求。
常见的功率放大器包括晶体管放大器、场效应管放大器和集成放大器等。
这些功率放大器具有不同的工作特性和应用范围，可以根据具体需求来选择合适的功率放大器。
五、应用领域低频电压放大器在各个领域都有广泛的应用。
在音频放大领域，低频电压放大器常用于音响设备、录音设备以及音频信号处理中。
在生物医学仪器方面，低频电压放大器可以用于心电图、脑电图以及生物传感器等医疗设备中。
在工业控制方面，低频电压放大器可以用于物料检测、温度控制和电力系统等自动化控制设备中。
在通信系统方面，低频电压放大器可以用于信号传输和数据处理等应用中。
《医用电子学基础》五年制教学大纲课程编号：20课程名称：《医用电子学基础》英文名称：《Medical Electronics》课程类型：学科基础课总学时： 36学时讲课学时： 36学时实验学时：0学时学分：2学分适用对象：医学影像学医用电子学基础是医学影像学专业的一门重要的专业基础课。
随着电子技术的高度发展并越来越多地引进医学领域，形成电子技术与医学的相互交叉、相互渗透。
日益增多的现代生物医学仪器，已成为医学临床诊断、治疗、检验、影像、护理、康复等不可缺少的工具和手段。
由于医用电子学基础的内容极其丰富，所涉及的学科范围相当广泛，本大纲本着从实际出发的原则，在加强基本概念、基本分析方法的基础上以分立元件为基础，突出集成电路的运用。
力求使学生通过学习后借助医学仪器说明书能理解电路原理图，正确使用仪器，充分开发仪器的功能，并为进一步学习现代医学诊疗仪器、分析仪器、检验仪器打下基础。
第二章基本放大电路目的要求：一、掌握：1、半导体二极管的单向导电性。
2、半导体三极管的放大作用，截止、放大、饱和三种状态；3、共发射级放大器静态工作点的估算法及图解分析法。
二、熟悉晶体二极管的伏安特性及主要参数、晶体三极管的输入输出特性、多级放大器、直流通路、放大器的性能指标。
三、了解晶体管的主要参数、频率特性。
学时安排: 10学时教学内容：一、基本概念或关键词：半导体、本征半导体、杂质半导体、放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、通频带、非线性失真等。
二、主要教学内容：1、晶体二极管：（1）半导体的导电特性；（2）PN结及其单向导电性；（3）晶体二极管及其特性；（4）特殊二极管。
2、晶体三极管：（1）晶体三极管的结构；（2）晶体三极管的放大作用；（3）晶体三极管的特性曲线；（4）晶体三极管的主要参数。
3、基本放大电路：（1）放大电路的基本概念；（2）基本放大电路及其工作状态分析；（3）放大电路性能指标的计算；（4）静态工作点稳定电路；（5）多级放大电路。
生物医学中的信号检测技术生物医学中的信号检测技术用于测量和分析生物信号，如心电图（ECG）、脑电图（EEG）、电生理信号和医学图像等。
这些信号可以揭示身体的状况和疾病的过程，从而帮助医生做出诊断和治疗决策。
本文将介绍几种生物医学信号检测技术，包括滤波、放大、采样和分类器。
滤波技术滤波技术用于去除生物信号中的噪音和干扰，以便更清晰地观察信号。
生物信号中的噪音可以来自肌肉运动、环境干扰和生物本身的随机波动。
为了去除这些干扰，需要应用滤波器。
滤波器根据频率的特点，可以将高频噪音或低频噪音滤掉，从而使信号更容易被观察。
常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
放大技术放大技术用于增加生物信号的幅度，以便更容易被观察。
生物信号常常非常微弱，例如脑电图的振幅只有几毫伏。
这样的信号很难被观察和分析。
为了解决这个问题，可以将信号放大。
放大器是一种可以将信号的幅度放大到可以被观察和分析的范围内的电路。
放大器有多个参数，包括增益、带宽和噪音等级。
不同的放大器具有不同的特点和应用，需要根据具体的需求选择。
采样技术采样技术用于将连续的生物信号转换为数字信号，以便用于计算机处理和存储。
生物信号是连续的变化，例如心跳和呼吸。
为了在计算机上分析这些信号，需要将它们转换为数字信号，即在一定的时间间隔内对其进行采样。
采样频率是指每秒采集的样本数，决定了数字信号的准确性和分辨率。
过低的采样频率会导致信号失真，而过高的采样频率会导致数据存储和计算机处理的负担过重。
因此，合理的采样频率在生物医学中非常重要。
分类器技术分类器技术用于将生物信号分类和识别，以便诊断和治疗。
生物信号中包含很多信息，例如心电图中的心跳类型、频率和持续时间，脑电图中的神经放电的类型和位置。
通过对生物信号进行分析和分类，可以诊断和治疗疾病，例如心律不齐、癫痫和帕金森病等。
分类器是一种可以对生物信号进行分类和识别的机器学习算法，它可以根据给定的样本进行训练和优化，然后对新的样本进行分类。
