我保持身形的新年決(jue) 心並未像我希望的那樣成功。和許多人一樣，我在開始時熱情萬(wan) 丈，但可能會(hui) 慢慢回到老樣子。

在我的一個(ge) 試驗中，我開始思考設計一款心率監測器來監測我自己的健康狀況究竟會(hui) 有多難。我看到越來越多的便攜式設備集成了患者監護功能，它們(men) 這樣做的目的是提前發現心髒異常情況來挽救生命。

大約三年前，德州儀(yi) 器(TI)發布了ECG/EEG模擬前端ADS1298產(chan) 品係列，旨在使用於(yu) 生物電勢設備的模擬前端設計變得更簡易一些。現在，更簡單一點兒(er) 說，我在談論右腿驅動(RLD)設計、威爾遜中心終端 (WCT) 設計、導聯脫落檢測方法等（已被集成到芯片中，使電路板占用空間最多可縮減95%）。這種高集成度可減少電路板占用空間，使設計更加小巧。結合極低的功耗（在1mW以下），該產(chan) 品係列真的非常適合便攜式應用。讓我們(men) 更仔細地審視一下胸帶心率監測器，看看設計模擬前端有多大難度。

當心髒搏動時，它會(hui) 產(chan) 生一種很小的電脈衝(chong) ，主要頻率成分的帶寬較小，為(wei) 40Hz；振幅大約為(wei) 幾毫伏。這種電脈衝(chong) 可由高精度ADC（如ADS1291）獲得並進行數字化處理，無需任何外部增益級設置。因此請謹記，如果我們(men) 拆開胸帶的設計，我們(men) 會(hui) 看到，它被兩(liang) 個(ge) 放置在胸前的電極進行了簡化，為(wei) 的是標明單個(ge) 導聯（稱為(wei) 導聯I）。無需使用第三個(ge) 電極來給健身愛好者或患者加偏壓。相反，我們(men) 使用了不同的設計方法，以確保輸入在轉換器的範圍之內(nei) 。輸入是AC耦合式的，可以便從(cong) 患者身上移除DC工作點。然後，我們(men) 用高阻抗電阻器來設置工作點。

我前麵已提到，RLD電極無需驅動患者肢體(ti) 。相反，通過弱電阻器，可用RLD電極在轉換器的輸入端設置偏置點。還有其它給輸入加偏壓的方法：可使用電源或外部LDO。事實上，任何源極均可使用，隻要它能確保輸入在ADC的運行範圍內(nei) 即可。

由於(yu) 大多數信號成分的帶寬都較小，為(wei) 40H，所以可限製ADC的數據速率，以幫助調低噪聲。ADS1298產(chan) 品係列的數字濾波器可限製1/4的數據速率，這就允許我們(men) 使用250SPS甚至500SPS 並仍能滿足1μVrms轉換器的噪聲要求。

其實，這就是您為(wei) 設計模擬前端所需要的一切——沒有什麽(me) 太複雜的。高級醫療設備或消費類心率監測器甚至可使用相同的模擬前端設計。ECG設計的“內(nei) 容”取決(jue) 於(yu) 您如何利用數字處理中的數據。這是該係統的出色之處。