INA331 (TI [低功耗，单电源， CMOS仪表放大器]) PDF技术资料下载
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INA331INA2331(R)INA331INA2331SBOS215B - 2001年12月 - 修订2003年4月低功耗，单电源， CMOS仪表放大器器特点q专为低成本q高增益精度： G = 5 ， 0.02 ％ ，为2ppm /°CqGAIN设定EXT 。电阻& 5V / Vq低失调电压：±250uVq高CMRR ： 94分贝DC ， 50分贝在到45kHzq低偏置电流： 0.5pAq带宽，转换速率：的2.0MHz ， 5V /usq轨到轨输出摆幅（ V + ） - 0.02Vq宽温度范围： -55°C至+ 125°Cq低静态电流： 490uA（最大值） /陈q关机： 0.01uAqMSOP - 8单和TSSOP -14双套餐应用q工业传感器放大器：桥， RTD ，热电偶，位置q生理放大器：心电图，脑电图，肌电图qA / D转换器的信号调理q具有增益差动线路接收器qFIELD电表qPCMCIA卡q音频放大器q通信系统q测试设备q汽车仪表该INA331拒绝线路噪声及其谐波，因为共模误差仍然很低，即使在较高的频率。高带宽和压摆率使INA331的理想选择直接驱动采样模数（A / D）转换器以及通用的应用程序。具有精度高，成本低，而且小包装，该INA331优于分立式设计。此外，因为它们是对很宽的温度规定-55 ° C至+ 125 ° C和-65 ° C的工作范围范围+ 150 ° C，它们可以在苛刻的工业使用和汽车环境。描述该INA331和INA2331的轨到轨输出，低功耗CMOS仪表放大器，提供种类繁多，单电源工作以及双极性电源供电。该INA331系列提供了低价格，低噪声放大与415μA的低静态电流差分信号（降至0.01μA时关机） 。恢复正常微秒内操作，该INA可用于电池或多信道应用。在5V / V的增益，该INA331提供的内部配置灵活性更高的收益通过选择外部电阻器。R1R2RGINA2331INA33140kOhmCH一G = 5 +（ 5R2/R1)40kOhmVREF10kOhmA1VIN–VIN+A210kOhmA3VOUTCH BV+V–关闭请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并且在关键的应用程序中使用德州仪器公司的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。PRODUCTION数据信息为出版日期。产品符合每德州仪器条款规范标准保修。生产加工并不包括所有测试参数。版权所有(C)
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简易观察心电信号检测仪的设计
随着社会的发展和物质生活水平的不断提高，人们对健康的重视程度与日剧增，
特别是近年来社会老龄化的加剧，而且每年心血管疾病的发病率也不断上升。目
前心 血管疾病成了威胁人类生命的主要疾病，心脏病已经成了世界上死亡率最
高的疾病。鉴于这种严峻形势，提高预防和监测该疾病的手段势在必行。而心电
信号检测是 发现心脏病的最直接手段，但目前医院用的心电监护仪价格昂贵，
维护费用高，患者检查的经济负担重，不能做到随时随地都能检查。因此设计一
种便携式、价格便 宜且实用的心电监护仪器具有重要意义。本文设计了一种基
于以MSP430F2274为处理器的可以随时随地都能观察心电信号检测仪，它具有
体积小、成本 低、便于携带、实用性强等特点。
11 系统设计
11．11 心电信号放大部分 心电信号大约为50μV～4 mV，须进行放大才能在示波器上观察。心电图 ECG 仪的前置放大在整机中处于非常重要的地位，决定了整机的主要技术指
标，要求噪声低、共模抑制比尽量可能高。 采用低噪声、低功耗，有良好的共模输入抑制能力的仪表放大器INA2331。
INA2331可单电源工作，也可以双电源工作，可用两个外部电阻灵活地设定增益，
达到电压放大倍数200，500，1000的指标要求，简化了电路的设计，达到较好
11．22 滤波器部分 由 于心电信号易受噪声的干扰，且主要能量成分集中在0．05～100Hz 频
带内，所以本系统用滤波的方法对心电信号做进一步的降噪处理，抑制外界干扰，
从而得到较为平滑的ECG 波形。为了提高滤波的效果，采用两级滤波。因为经 过 0 05 Hz
放大的心电信号，主要存在肌电等干扰信号，将其送到由 ． 高通滤波器
和500Hz／100Hz低通滤波器组成带通网络，滤除有效频带以外的信号。 1 3 1 3
11．33 控制器部分 TI MSP430F2274 MSP430 采用 公司的 作为系统控制器。 系列的单片机是具有
低功耗的16位处理功能的微控制器。MSP430F2274内部设有10位的ADC，可方
便地实现心电信号的采集、处理、存储。可简化整个硬件电路和提高系统的性价
比。 1 4 1 4
11．44 系统组成 系统的总体设计框图如图1所示，整个系统可分为心电信号采集部分和信号处
理部分。信号处理部分以MSP430F2274为处理器，扩展了液晶显示、按键。
22 系统硬件设计 2 1 2 1
22 11 ． 前置放大电路 图2为心电信号放大电路，仪表放大器INA2331增益G与外接电阻的R1，R2
的计算公式为： 设计要求电压放大倍数 三档 ：200，500，1000，因此只需改变外接电阻的
大小就能实现放大倍数的选择。此外还采用OP07组成的右腿驱动电路来提高前
置放大的共模抑制比。 2 2 2 2
22．22 中间级放大电路 中间级放大电路采用的也是仪表放大器INA2331，电路如图3所示。
22．33 低通滤波电路 采用MAX291CPA，通过改变电容值实现了500Hz／100Hz滤波器电路，各 4 100Hz 3
元件参数值如图 所示。通过测试输入信号的频率达到 时，此时衰减为
2．4 高通滤波电路 5 0 05Hz 0 05Hz 如图 所示为 ． 的高通滤波电路。 ． 以下的信号通过时被衰
减，从而实现滤波。低频截止频率由R1，C1确定，其计算公式为：
代入数值计算得：fc 0．05Hz。
33 系统软件设计 系统的软件设计采用 C 语言编程，在 MSP430仿真软件 IAR Embedded
Workbench上完成了单片机系统的开发，实现了各项设计功能。主程序流程图如
44 系统测试 对系统中的关键部分进行了实际的测试。 4 1 4 1
44 11 ． 电压放大倍数的测试 测试结果如表1所示。 结果分析：系统的放大倍数在±5％的范围内。 4 2 4 2
44 22 ． 低通滤波器测试 理论计算截止频率为500Hz，输入峰峰值为7mV 的正弦波，频率调节范围为
50～550Hz，用示波器测量输出电压值，所得数据如表2所示。 4 3 4 3
44．33 共模抑制比的测试嘲 选择放大倍数为1000通道，将心电信号放大器两输入导联线的短接，并输入 100Hz 3
频率为 正弦信号测量结果如表 所示。 4 4 4 4
44．44 人体心电信号测试 让被检测人员静卧，将电极安装在相应的部位，在电极安装前用医用酒精涂
抹在电极放置部位，清洁皮肤表面，以减小电极接触电
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INA337和INA338的(与关闭)是高温、高性能、低成本、精密仪器仪表放大器。他们是真正的单电源仪表放大器,在极低直流误差和共模输入范围,超出的正面和负面的轨道交通
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