下降速度慢，以及精度高等特点. 2)其采样时间小于6s时精度可达到0.01%， 3)在保持电容为1 F时，下降速率为5mV/min， 4)作单位增益跟随器工作时，直流增益精度为
0.002%， 5)输入阻抗为1010，与高阻抗信号相连也不会影响精
度。
(3)典型应用如下图所示：
（8）引脚应与微机的I/O 接口连接，微机通过并行 口控制,使采样保持器8引 脚高则采样，低则保持。 达到控制采样保持器的目 的。 (7)引脚接地, (6)引脚接保持电容. (1,4)引脚为电源, (3)引脚接输入信号, (5)引脚接输出信号.
如何知道输入信号f(t)的频率，特
别是它的最高频率fm ？
• 信号“最高频率”指的是输入信号经频谱分析后得到的 有效分量的最高频率。
• “恢复”指的是样品序列fS(t)通过截止频率为fm的理 想低通滤波器后，能得到的原始信号f(t)。
• 在应用中，一般取采样频率fS为最高频率fm 的4～8倍。 • 简单模拟信号的频谱范围是已知的，如声音为20Hz～
• 微处理器处理后的数据往往又需要使用数/模 转换器（D/A）及适应的接口将其变换成模拟 量送出。
医学信号数据采集系统组成
• 数据采集系统(图1)由多路开关、采样/保持 器、放大器、A/D转换器、计算机等组成。
• 数据采集要经过采样、量化和编码三个步 骤。采样过程由多路开关、采样/保持器完 成(如信号变化很慢，也可以不用采样/保 持器)。
采样保持器的组成及工作原理
组成：采样保持器由输入放大器N1，模拟开关S，保持 电容C，输出放大器N2等组成。如下图所制信号使模拟开关S闭合时，输入信号 ui经输入放大器与保持电容相连，输出电压uo可随输 入信号ui变化，电容上的电压与输入电压相同。 保持期：当控制信号使模拟开关断开时，电容只与 放大器N2高阻输入端相连，这可以保持模拟开关断开 前瞬间的输入信号Vi的值不变，输出放大器因此也可 在相当长时间保持一个恒定输出值不变，直至模拟开 关再次闭合。
采样保持器与微机的接口
如下图所示为例：
8 位 输 入 数 据
A/D转换器
采样保持器
多路开关
8位输入的模拟量信号从多路开关AD7501输入,在微机的
控制下,选择一路从OUT端进入采样保持器LF398的IN端
采样保持电容的选择
根据实际需要经过综合就可选择电容量，一般 在1000PF~1F之间。 保持电容是采样保持电路中的一个重要误差来 源，选择时应注意。
外部引脚
8
内部原理
1)3为模拟量输入端；2)5为模拟量输出端； 3)7，8分别为逻辑信号和逻辑参考电平端:(8为加高电平则采 样，加低电平则保持)； 4)6为保持电容连接端，用以外接保持电容； 5)2为调零端； 6)1，4为电源，范围为±5V - ± 18V。
8
(2)LF198，LF298，LF398主要性能: 1)LF198，LF298，LF398具有采样速度高，保持电压
采样器输入输出波形
采样保持器S/H的作用 （Sample and Hold Amplifier）
在A/D转换过程中，必需保持输入信号不变，才能 得到正确的转换结果。
当要同时采集多个传感器信号时，需一种电路将 各传感器同一时刻的信号保持住，然后通过共用 A/D转换器进行转换并送入内存，这种电路就是采 样保持器。又简称S/H。
采样保持的主要性能指标
1) 捕捉时间(ｔＡＣ)：从发出采样指令的时刻起，直 到输出信号稳定地跟踪上输入信号为止，所需的时
间定义为捕捉时间
2)关断时间(ｔＡＰ＋ｔsT) ：从发出保持指令地时刻起，直 到输出信号稳定下来为止，所需的时间定义为关断时间。
采样保持的主要性能指标
捕捉时间长，电路的跟踪特性差 关断时间长，电路的保持特性不好 它们限制了电路的工作速度
2.3 量化
• 所谓量化，就是以一定的量化单位把数值 上连续的模拟量转变为数值上离散的阶跃 量的过程。
由下图可知,采样脉冲的频率ｆｓ(ｆｓ=1/Tｓ)越高,采样越密, 采样值越多,采样信号的包络线越接近输入信号的波形.
关于采样定理
虽然理论上采样频率越大越好,但也不能无限 制的提高采样频率,因为每个采样值转换为数字 量都需要一定时间,采样频率越高,转换速度相 应也要求越快。
对于正弦信号，假设输入信号的最高频率为ｆ ｍ,则根据采样定理知:当采样频率ｆｓ＞2ｆｍ 时,采样信号可正确反映输入信号。
2.2 采样与保持
• 待采样的模拟信号是连续的，可看成无限 多个瞬时值组成。
• A/D转换是在连续变化的模拟量上按周期取 样的规律取出某一些瞬时值来代表这个模 拟量，这个过程就是采样。
• 采样是通过采样保持电路实现的，采样器 （电子模拟开关）在控制脉冲s(t)的控制 下，周期性地把随时间连续变化的模拟信 号 f(t) 转 变 为 时 间 上 的 离 散 的 模 拟 信 号 fs(t)。
一、概述：
数据采集系统是医学信号数字化的基础
• 人体的各种物理量，如生物电位、心音、体温、 血压、血流、肌电、脑电等，采用各种传感器 将其变成电信号。
• 经由诸如放大、滤波、干扰抑制、多路转换等 信号检测及预处理电路，将模拟量的电压或电 流送模/数转换器（A/D），变成适合于微处理 机使用的数字量供系统处理。
• 多路开关将各路信号轮流切换到输入端。 • A/D转换器将采样信号量化，将转换成的
数字量输入到计算机中。
传感器
采
A
传感器
放 大 器
多 路 开 关
样
/
/
D
保
转
持
换
计 算 机
器
器
传感器
图1 数据采集系统组成
二、模拟量输入通道
• 2.1、概述 • A/D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，
这个模拟量泛指电压、电流、时间等参量,但 通常情况下，模拟量是指电压参量。 • 在A/D转换的过程中通常要完成采样、量化和 编码三个步骤。
20000Hz。 • 复杂信号已知数学模型可用傅立叶变换算出，对于真实
信号可用频谱分析仪测得，也可用试验的方法选取最合 适的fS ，或根据最小时间周期确定。
常用采样保持器芯片
(1)LF198，LF298，LF398 LF198，LF298，LF398是单片采样保持器芯片，其内 部结构和外部引脚如下图所示：