该运算放大器电路有什么作用？（心电图的一部分）

我想根据此原理图创建一个ECG电路（来自AD620AN数据表）：

我不知道电路的这一部分及其工作原理。我知道这称为右脚驱动电路，可减少噪声的影响。但是我不知道在这种情况下负面反馈是如何工作的。有人能帮我吗？

右腿驱动器尝试驱动身体的平均电压以消除噪音。选择右腿是因为它离心脏很远，因此，任何注入到心脏附近的信号都会有共模信号进入心脏附近的两个电极。

右腿驱动器与人体的耦合要比它从电容性耦合吸收到室内交流电源之类的环境噪声紧密得多。

右腿驱动器运算放大器的反馈路径中的网络对信号进行了一些低通滤波。

当您考虑一些未描述的事物时，此电路及其需求变得更加有意义。首先，请记住必须在人体上建立某种参考电压，以便测量电极上的电压相对于电路具有某种参考。

想象一下这个参考是由直接连接到电路接地的右脚电极建立的。如果可以通过这种方式将零阻抗连接到车身，那么我们就可以完成，并且不需要从动脚连接。

实际上，参考电极与电路之间的连接可以是几千欧姆，也可以是几十千欧姆。现在，由于人体上存在共模电压，并且参考电极通过高阻抗接地，因此存在杂散电流。（与接地相反，信号电极的输入阻抗非常高，因此问题不大）。

驱动腿电路的工作是使用反馈技术来测量共模电压，并将其通过参考电极反馈。这有效地将参考电极处的连接阻抗减小了反馈增益。

我将附上Winter，Bruce B.和John G. Webster的图1。“右腿驱动电路设计。” IEEE Transactions on Biomedical Engineering 1（1983）：62-66。，显示了引入的电极阻抗，但是我强烈建议您阅读该文章，如果可以得到，因为它清楚地表明了阻抗的有效降低。

昨天我第一次看到这种奇怪的电路解决方案，它立即引起了我的注意。显然，存在一些抑制共模信号的聪明方法。那是什么感觉

为了掌握基本思想，我首先删除了所有妨碍理解的次要细节，并开始尝试了解熟悉的电路构建块和原理。我简化并绘制了电路图，并使用AD705运算放大器（А3）围绕该零件进行了研究：

结构体。我看到了信号电极和参考电极之间的两个单端输入电压（VIN-和VIN +）。令人惊讶的是，它们的输入“源”没有接地……而是连接到运算放大器的输出。这是什么东西？！？ha……他们被连接到一个“动”地上，这很可能使它们的同时（共模）变化得到抑制。

输入电压通过具有高输入阻抗的放大级（A1和A2）进行缓冲。关于共模信号，这些级用作电压跟随器。这就是为什么我没有在输入放大器的输出之间绘制三个电阻器的网络的原因，因为这仅对差分模式很重要。

但是，跟随器输出之间的2电阻电路有什么作用？我意识到在Rf和A3的帮助下构建了一个运算放大器反相夏天。

操作。想象一下，最初两个输入电压均为零。因此（右脚的）运算放大器输出电压VREF也为零。

如果两个输入电压都试图增加（由于某些共模噪声电压高于实际“固定”地线），则运算放大器的输出电压会降低（大约），而噪声电压低于实际地线。而且由于输入电压“源”不是连接到真实的而是连接到“可移动的”地，所以它们的电压随着噪声电压而下降。形象地说，运算放大器输出以共模电压的幅度“下拉”输入电压（运算放大器输出从共模电压中减去等效电压）。结果，相对于真实地面，共模信号将（几乎）为零。

因此，就共模而言，怪异的RDL电路可以看作是运算放大器的反相夏天，其输入源“接地”到其输出而不是真正的地。由于这种“可移动的接地”，共模信号被抑制了。

如果我们将输入电压和电阻器合并为一个，我们可以将这种安排视为增益为200 的反相放大器，其输出由VIN反馈...即存在两个负反馈-本地（由Rf实现， R1和R2）和全局（通过VCM）。

我附上了昨天用铅笔和橡胶绘制的真实电路图，以更真实地说明导致我做出这种解释的思想过程。当然，我可以为它们勾勒出精美的轮廓...但是它们的信息量会减少...