芯片破解心电信号的频率范围为0.5～100 Hz，幅度范围为0～4 mV，属于低频微弱小信号。同时心电信号中混杂着诸多干扰，如肌电噪声、工频干扰、基线漂移以及运动伪迹等，所以心电信号采集模块需在有效提取出微弱的心电信号的同时将对各种噪声起到最大的抑制。因为STM32的AD检测电压为0-3.3V所以需要对原始信号进行1100倍的放大，同时由于原始信号中有较多低频干扰所以需要对信号进行0.5Hz高通滤波。心电信号的前端放大模块由AD8232以及外围电路构成，实现了模块模拟输出心电信号和导联脱落检测功能。在AD8232与右腿连接的导联接口图3-8中U22处在输入端具有1nF栅极电容和499kΩ电阻。这在每个输入端上构成一个简单的RC滤波器来实现低通滤波器，无需增加外部元件便可降低高频时的整流，在左右胸的导联端图3-8中U44、U42中也使用同样的方式来获得更好的输入信号。

为了保证输出信号的质量还可向隔直电路中添加额外的节点，以进一步抑制低频信号，即图3-8中HPSENSE、HPDRIVE、IAOUT、SW。该电路拓扑结构的另一个好处是，它允许利用较小的R和C值来提供较小的截止频率，并且可使用图3-8中电阻R77 来控制滤波器的Q，从而实现窄带带通滤波(针对心率监测)或最大带通平坦度(针对心脏监护)。在这种拓扑结构中，滤波器衰减在极低频率下会变回单极点滚降。由于初始滚降为40 dB/十倍频程，因此变回20 dB/十倍频程对滤波器的带外低频信号抑制性能影响不大。根据

R75=R76=10MΩ ,C24=C2=0.22UF ,R77=0.14×R75计算得到截止频率为：

                                               （3-1）

芯片破解所示的仪表放大器由两个匹配良好的跨导放大器(GM1和GM2)、隔直放大器(HPA)和一个由C1和一个运算放大器构成的积分器组成。跨导放大器GM1产生一个与其输入电压成比例的电流。达到反馈要求时，跨导放大器GM2的输入端上即会出现大小相等的电压，从而匹配GM1产生的电流。这种差异会产生误差电流，该电流由电容C1进行积分。所得到的电压出现在仪表放大器的输出端。该放大器的反馈由GM2通过两个独立的路径施加：两个电阻对输出信号进行分频，以设置100的总增益，而隔直放大器则对与基准电平的任何偏差进行积分。因此，GM1输入端上高达±300 mV的直流失调会以相同幅度但相位相反的方式出现在GM2的输入端，始终不会导致目标信号出现饱和。为了获得失真最小的ECG波形，AD8232配置为使用一个0.5 Hz双极点高通滤波器，后接一个双极点、40 Hz、低通滤波器。除40 Hz滤波功能以外，运算放大器级的增益还配置为11，因此系统总增益为11×100=1100倍。