电子技术课程设计报告模板.doc

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1、电子技术课程设计学生姓名史宇浩学号专业年级通信工程16级班级通信工程1班指导教师赵子龙刘备学院机电工程学院2017年07月10日基本情况设计项目心电信号测试系统的设计与制作设计时间7月3日至7月8日设计地点成栋楼811设计目的电子技术课程设计是在学习了电路、模拟和数字电子技术课程之后，对课程进行一次综合训练的一个重要实践教学环节。学生运用已学的理论知识，通过学习EDA辅助设计软件，经过选题、查阅资料、设计、测试电路，最终用硬件电路验证设计的正确性。通过设计、全过程的训练，使学生巩固和加紧对所学知识的理解。初步掌握用Multisim软件进行仿真设计的方法和步骤，并初步掌握组合逻

2、辑电路、时序逻辑电路的设计、调试的方法。为今后从事电子电路的设计、电子产品的开发研制打下一定的基础，是电子技术人才培养的必由之路。设计任务本设计以电路、模拟和数字电子技术课程中所涉及到的电子信息系统预处理中所用的仪表用放大器、集成运算放大电路、有源滤波电路、门电路、脉冲波形整形电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路和可编程逻辑器件为基础，对心电信号测试系统进行独立设计。设计要求及技术指标（1）设计心率测量范围为50～200次/分；（2）设计一数据放大器，将10mV左右的心电信号不失真地放大为4V；（3）设计一个50Hz的陷波器（即带阻滤波器），滤除混人心电信号的50Hz工频干扰；（

3、4）设计一个脉冲电路，实现将模拟心电信号的波形整形功能；（5）设计一个倍频电路，实现数字心电信号的频率变换功能。1系统设计方案1、格式要求：（1）标题为宋体三（2）正文为宋体五号2、内容要求：（1）自行画出系统框图；（2）简要分析系统工作原理。根据设计任务要求，首先采用放大器将微弱的心电信号放大，为了滤除50Hz工频干扰，在信号放大通道中嵌入50Hz陷波器。并对放大、滤波后大约为4V左右的信号进行测量心率。所以该系统包含信号调理电路与心率测量及显示电路两个模块，总体框图如图2-8所示。心电信号处理系统组成框图根据以上思想，采用常用的元器件，构成一个较为详细的框图，如图2-9所

4、示。心电信号计数器采用74160三片十进制计数器，并采用两片八D触发器74LS374作为计数状态锁存器，保证LED显示器能稳定显示。译码驱动电路采用三片74LS47，数码管采用共阳极七段LED显示器BS206。该电路在本设计中采用，由CPLD设计的频率测量模块。2信号调理电路设计2.1前置放大器的设计1、格式要求：（1）标题为宋体小三（2）正文为宋体五号2、内容要求：（1）电路设计原理分析；（2）依据测试的器件参数，对电路主要技术指标进行估算，并画出单元电路原理图；（3）有仿真的电路，要求仿真电路、仿真结果截图，并依据仿真结果分析估算指标分析；（4）根据自己设计的参数，画出出

5、完整的信号调理电路原图。根据设计任务要求，首先采用放大器将微弱的心电信号放大，为了滤除50Hz工频干扰，在信号放大通道中嵌入50Hz陷波器。并对放大、滤波后大约为4V左右的信号进行测量心率。所以该系统包含信号调理电路与心率测量及显示电路两个模块，总体框图如图2-8所示。图2-8心电信号处理系统组成框图根据以上思想，采用常用的元器件，构成一个较为详细的框图，如图2-9所示。心电信号计数器采用74160三片十进制计数器，并采用两片八D触发器74LS374作为计数状态锁存器，保证LED显示器能稳定显示。译码驱动电路采用三片74LS47，数码管采用共阳极七段LED显示器BS206。该

6、电路在本设计中采用，由CPLD设计的频率测量模块。2.2主放大器的设计如前所述，分配给主大器的增益为40，其电路采用最普通的同相比例放大器，如图3-5所示。放大器增益为：设计要求最小增益为21倍，最大增益为41倍。图3-5主放大器电路2.350Hz陷波器的设计心电信号测量过程中，比较容易受50Hz的工频干扰，如图3-6所示。所以在信号通道中，最好插人50Hz陷波器，以抑制干扰的影响。图3-6受50Hz工频干扰的心电信号陷波器即带阻滤波器一般有两种形式，二种是由双T网络和运放组成，另一种是由带通滤波器和相加器组成。双T网络和运放组成带阻滤波器通过引入正反馈提高Q值，但是它存在调

7、谐不方便的缺点，须严格控制元件的参数，以确保足够的调谐精度和合理的陷波深度，采用1%精度误差的元件参数，在陷波频率点大约可以获得-40～-60dB的陷波能力。多路反馈有源二阶带通滤波器（MFBP）主要特点是元器件的数量少，由于存在很强的负反馈，Q值对元件变化的灵敏度较低，故可工作在高Q值的情况下。因此本设计选用由带通滤波器和相加器组成带阻滤波器，电路如图3-7所示，其中A1为带通滤波器，A2为相加器。图3-7由带通滤波器和相加器构成的带阻滤波器带电路输入电阻被分为R4和R5两个电阻，形成一个分压器，使得