几种新型的高性能生物电放大器

三、几种生物电前置放大器的比较

集成化仪用放大器的共模抑制比与增益相关。增益越高，共模抑制比越大。而集成化仪用放大器作为生物电前置放大器时，由于极化电压的存在，前置放大器的增益只能在几十倍以内，这就使得集成化仪用放大器作为前置放大器时的共模抑制比不可能达到最高。

结合共模驱动技术的阻容耦合电路和积分反馈电路，无论放在电路前端或中间，目的都是为了去除经过放大后对生物信号造成影响的极化电压和器件中较高的失调电压。

在设计应用一中，前级放大器由仪用放大器构成，增益较低，为了达到较高的共模抑制比，就要求仪用放大器在较低增益时有高共模抑制比。经前级放大信号中的直流成分（包括极化电压以及仪用放大器的输入失调电压）由直流补偿电路消除。后级放大器承担着主要的放大任务，因此对运放输入失调电压有着较高的要求，不能过大，以免高增益放大后，影响输出信号。在设计应用二中，并联型双运放放大器作为前级放大器，增益较低。它不需精密的匹配电阻，理论上它的共模抑制比为无穷大，且与其外围电阻的匹配程度无关。经前级放大后的信号经过共模取样驱动电路去除直流分量。仪用放大器作为后级放大器，承担着主要的放大任务，由于其共模抑制比正比于差模增益，因此可以达到极高的共模抑制比，但同样要求仪用放大器输入失调电压不能过大，否则高增益放大后会影响信号输出。

在设计应用三中，前端的高通网络滤除了极化电压，使得作为前级放大器的并联型双运放可以承担主要的放大任务而不致使输出饱和，高增益的前级放大可以减小系统的噪声，而运放本身的输入失调电压经高增益放大后由后级高通差分放大器反馈回路中的积分器消除。但是在该设计中要注意电阻、电容的匹配，来达到极高的共模抑制比。

四、结语

本文对几种高性能、低成本的生物电前置放大器进行了分析比较，它们巧妙地利用了仪用放大器的共模抑制比与增益的关系，结合阻容耦合电路、积分反馈电路和共模驱动技术实现了放大器的高性能，适合于生物电信号的检测应用。