心电信号被心电极片获取后送入前置放大电路进行初步放大，由高性能的差分式前置放大电路对共模干扰信号进行抑制。同时，通过右腿驱动电路抑制共模干扰和50 Hz工频干扰，提高信号的采集质量。将经过前置放大电路初步放大以后的心电信号送入截止频率分别为0．5～100 Hz的高通、低通滤波电路。接着将信号输入主放大器，实现100倍放大，使信号放大到0．08～2．7 V的范围。为了消除在信号放大过程引入噪声，同时滤除信号中的50 Hz工频信号，将主放大后的信号进行50 Hz陷波，然后再经过低通滤波电路，从而得到清晰的波形。由于心电信号是交流信号，而单片机的A／D采集输入范围是0～3．3 V，故需将信号进行电平迁移，将其抬升至单片机的模拟电压采样范围，以便进行A／D转化，满足嵌入式系统分析、存储和传输的要求。
1．1 前置放大电路设计
由于人体心电信号非常微弱，干扰噪声强，存在较大的极化电压，初级放大器必须具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、非线性度小、合适的频带和动态范围等性能。采取差分放大电路进行设计，如图2所示，运放选用仪表放大器AD620芯片。
AD620的增益取值范围为1～1 000倍，对AD620增益大小的控制是通过调节1引脚和8引脚之间的电阻RG来实现的，计算公式为：G=49．4 kΩ／RG+1。为了提高被监护对象的安全系数且前置放大器不工作在截止区，前置放大器的增益不能过大。设计电路RG=6．67 kΩ，计算得增益G为8．41。对该电路用小信号进行模拟测试，以峰峰值为100 mV，频率为50 Hz的正弦波为输入，得到输出为Vpp=886．47 mV的正弦波，实际放大倍数为8．86倍，与理论值相符。
1．2 前级滤波电路设计
对心电信号的特征分析发现，滤波电路的频带范围应为0．5～100 Hz。选择低通和高通两个滤波器串联在一个通道上，组成带通滤波器对心电信号进行滤波。低通滤波器的截止频率为100 Hz，高通滤波器的截止频率为0．5 Hz。选用频带范围较宽的TL082作为滤波器的运放，电路如图3所示。
为了使滤波效果更加理想，采用二阶滤波设计，针对低通滤波器部分，该二阶低通滤波器的传递函数为：
fc=97．6 Hz (4)
同样可以计算出，针对高通滤波器二阶高通滤波器的截止频率为：
采用实际信号来检测滤波器的特性，选择频率为1 Hz，Vpp为10 mV的信号，信号微弱且频率较低，并带有噪声干扰。采用LabVIEW进行测试，经过高通和低通滤波前后对比结果如图4所示，可以看出，设计的滤波器滤除了许多高频成份，波形相比于滤波之前有了明显的改善，起到了很好的滤波的效果。
