【導讀】由you於yu這zhe些xie幹gan擾rao源yuan的de幅fu度du可ke能neng比bi目mu標biao信xin號hao高gao得de多duo，並bing且qie與yu信xin號hao頻pin率lv範fan圍wei重zhong疊die，因yin此ci信xin號hao鏈lian設she計ji應ying考kao慮lv到dao這zhe一yi點dian。交jiao流liu和he直zhi流liu耦ou合he解jie決jue方fang案an是shi兩liang種zhong需xu要yao考kao慮lv的de性xing能neng權quan衡heng方fang法fa
，可ke能neng取qu決jue於yu設she計ji要yao求qiu和he應ying用yong用yong例li。例li如ru
，連lian續xu監jian測ce係xi統tong（如身體佩戴貼片）的功率要求可能與使用腕戴設備進行的抽查測量完全不同。

由you於yu這zhe些xie幹gan擾rao源yuan的de幅fu度du可ke能neng比bi目mu標biao信xin號hao高gao得de多duo，並bing且qie與yu信xin號hao頻pin率lv範fan圍wei重zhong疊die，因yin此ci信xin號hao鏈lian設she計ji應ying考kao慮lv到dao這zhe一yi點dian。交jiao流liu和he直zhi流liu耦ou合he解jie決jue方fang案an是shi兩liang種zhong需xu要yao考kao慮lv的de性xing能neng權quan衡heng方fang法fa，可ke能neng取qu決jue於yu設she計ji要yao求qiu和he應ying用yong用yong例li。例li如ru，連lian續xu監jian測ce係xi統tong（如身體佩戴貼片）的功率要求可能與使用腕戴設備進行的抽查測量完全不同。

澄清一下
，當我們在本係列中提到交流或直流耦合信號鏈時：

交流耦合： 高通濾波器/傳遞函數位於ADC采樣之前的信號鏈中的某個位置。

直流耦合： 在ADC采樣之前，模擬域中不存在高通濾波器/傳遞函數，但是可以在ADC之後實現數字高通濾波器。

有時，術語“交流耦合”與圖1所suo示shi電dian路lu有you關guan，其qi中zhong隔ge直zhi電dian容rong位wei於yu信xin號hao鏈lian的de最zui前qian端duan。雖sui然ran這zhe當dang然ran是shi一yi種zhong選xuan擇ze

，但dan它ta有you一yi些xie弱ruo點dian需xu要yao考kao慮lv。選xuan擇ze的de電dian阻zu將jiang限xian製zhi輸shu入ru阻zu抗kang，在zai高gao阻zu抗kang傳chuan感gan器qi或huo幹gan電dian極ji的de情qing況kuang下xia
，這zhe可ke能neng導dao致zhi輸shu入ru信xin號hao衰shuai減jian。每mei個ge輸shu入ru端duan都dou需xu要yao一yi個ge濾lv波bo器qi來lai保bao持chi電dian路lu的de差cha分fen平ping衡heng，因yin此ci這zhe些xie元yuan件jian的de容rong差cha會hui影ying響xiang濾lv波bo器qi的de匹pi配pei程cheng度du
，並bing降jiang低di共gong模mo抑yi製zhi與yu頻pin率lv的de關guan係xi，這zhe是shi由you於yu共gong模mo到dao差cha分fen轉zhuan換huan。圖tu1中的曲線顯示
，在最壞情況下，所有無源元件的容差失配為5%，50/60Hz時的CMRR已經小於60dB
，這是在考慮任何其他電極失配或儀表放大器（儀表放大器）性能之前。

圖 1 – 前端高通濾波器示例以及濾波器輸出端最壞情況下組件容差的相應 CMRR 與頻率的關係圖

現在，讓我們瀏覽兩個示例信號鏈。在這兩種情況下，前端都將包括一個儀表放大器
，利用高輸入阻抗、高CMRR和差分到單端轉換等特性。

交流耦合信號鏈

圖2顯xian示shi了le一yi個ge交jiao流liu耦ou合he信xin號hao鏈lian示shi例li，用yong於yu在zai存cun在zai大da得de多duo的de直zhi流liu偏pian移yi的de情qing況kuang下xia測ce量liang小xiao的de生sheng物wu電dian勢shi信xin號hao。該gai直zhi流liu失shi調tiao和he電dian源yuan電dian壓ya的de大da小xiao限xian製zhi了le儀yi表biao放fang大da器qi的de增zeng益yi。然ran後hou，可ke以yi應ying用yong單dan端duan高gao通tong濾lv波bo器qi來lai抑yi製zhi增zeng益yi失shi調tiao，從cong而er為wei目mu標biao信xin號hao提ti供gong額e外wai的de增zeng益yi級ji。還hai可ke以yi應ying用yong其qi他ta特te定ding應ying用yong的de低di通tong濾lv波bo來lai消xiao除chu高gao頻pin幹gan擾rao源yuan，例li如ruEMG或50/60Hz。從噪聲角度來看
，前端的增益越多，信號鏈中後續級的噪聲要求就越低。第二增益級的參考輸入（RTI）噪聲除以儀表放大器的增益，ADC的RTI噪聲除以兩個增益級。這允許使用較低分辨率和更低功耗的ADC。ADC采樣的最終信號主要是增益的生物電位信號
，因為不需要的幹擾源已被濾除。

圖 2 – 不同階段的交流耦合信號鏈和頻域信息示例

直流耦合信號鏈

圖3所示為直流耦合信號鏈的示例。直流失調限製了可應用的總係統增益，這意味著需要更高分辨率的ADC來實現所需的噪聲性能。圖中未顯示的是ADC之前的抗混疊低通濾波器
，其截止頻率高於前麵的交流耦合示例。在這種情況下，目標生物電勢信號占ADC采樣總信號的百分比要小得多，可以在數字域中進行進一步的後處理和濾波。

圖 3 – 不同階段的直流耦合信號鏈和頻域信息示例

圖4zhongdebiaogezongjieleshejijiaoliuhuozhiliuouhexinhaolianshixuyaokaolvdequanheng。lingwai，qingzhuyi，cixinhaoliantaolunshiyongyumubiaoxinhaopinlvgaoyuganraoyuanderenheyingyong。liru，dianciliuliangjijiejuefangankeyileisiyujuyouleisixingnengyaoqiudeshengwudianshiceliang。

圖4 –交流和直流耦合信號鏈彙總表

（作者：david.plourde）

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