Điện tử viễn thông 5 chuong2 khotailieu

1

CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯỜNG ĐIỆN SINH HỌC
Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO),cứ 2 giây có 1 người chết vì bệnh tim
mạch. Cứ 5 giây thì có 1 trường hợp nhồi máu cơ tim và 6 giây thì có một trường
hợp đột quỵ.
Hiện có đến 300 yếu tố nguy cơ kết hợp với bệnh mạch vành và đột quỵ sẽ
dẫn đến bệnh tim mạch (BTM). Hơn 80% số tử vong do BTM xảy ra ở các nước có
thu nhập thấp và trung bình, cũng như xảy ra với tỷ lệ gần như nhau ở 2 giới nam và
nữ.
BTM là bệnh về những rối loạn ảnh hưởng đến tim và các mạch máu bao
gồm bệnh mạch vành, bệnh mạch máu não, bệnh mạch máu ngoại biên và tăng
huyết áp. BTM còn hay kết hợp với các bệnh như nhồi máu cơ tim, đau thắt ngực và
đột quỵ.
Bệnh tim mạch (BTM), là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên thế giới.
Mỗi năm, BTM gây ra cho hơn 17,5 triệu cái chết và dự đoán sẽ có khoảng 25 triệu
người bị BTM tử vong vào năm 2020. Trong đó có 7,6 triệu trường hợp là do bệnh
tim mạch vành và 5,7 triệu ca là do bị đột quỵ.
BTM hiện cũng là nguyên nhân hàng đầu của tàn phế sau đột quỵ. Mỗi năm
có khoảng 10 triệu người sau khi bị đột quỵ còn sống, thì có đến phân nửa bị tàn tật
vĩnh viễn. BTM còn được dự đoán sẽ là nguyên nhân lớn nhất gây tàn phế trên thế
giới vào năm 2020.
Điện tâm đồ hoặc ECG (còn gọi là EKG - viết tắt của từ tiếng Đức ElektroKardiographie), là thiết bị có khả năng ghi lại hoạt động điện trên cơ thể người
do tim tạo ra và được sử dụng trong việc điều tra của bệnh tim.

2.1. Nguyên lý đo tín hiệu điện tim.
Dưới đây là sơ đồ nguyên lý của quá trinh thu thập tín hiệu điện tim.
- Điện cực:
Là loại tiếp xúc da để đo hiệu điện thế giữa các điểm từ đó đánh giá được
ECG.

- Mạch bảo vệ:
Mạch bảo vệ có tác dụng ngăn chặn sự phá hủy thiết bị đo khi bệnh nhân
có lắp kích thích tim, dung dao điện hay chống rung tim. Với chống rung tim
chẳng hạn, điện áp có thể lên tới vài KV.
- Bộ chọn đạo trình:
Mỗi điện cực ở một điểm đo, bộ chọn đạo trình sẽ hiện ra những tổ hợp đo
cần thiết như đã trình bày ở phần trên, Trong đó một số thiết bị đo ECG mới
gần đây, trước bộ chọn đạo trình có lắp tầng khuếch đại sơ bộ để nâng cao
chất lượng máy.
- Mạch chuẩn:


2

Mạch này tạo ra điện áp tương đương với điện áp đầu vào 1mV để chuẩn máy.
- Tầng tiền khuếch đại:
Yêu cầu của Tầng tiền khuếch đại là phải có trở kháng vào cao , hệ số nền
tín hiệu đòng pha (CMRR) cao.
- Mach điều chế:
Mạch này dung để đhiều chế tín hiệu điện tim truyền đến tầng sau qua
mạch cách ly .
- Mạch cách ly:
Mạch này có tác dụng đảm bảo an toàn cho bệnh nhân và giảm nhiễu
50/60 Hz.
- Mạch gải điều chế:
Mạch này có nguyên lí ngược lại vơi mạch điều chế.
- Mạch RC:
Tạo ra hằng số thời gian, chống rung động do thở , artifact…
- Mạch khuếch đại dẫn:
Yêu cầu không trôi điểm “0” .

- Thiết bị ghi:
Thiết bị ghi có thể là màn hình, có thể là bút ghi nhiệt, ghi mực hoặc phun
mực, gần đây là máy in kim hoặc lazer.
- Mạch đánh dấu:
Mạch này dùng để đánh dấu mỗi khi thay đổi đạo trình đo hoặc đến
lượt đo bệnh nhân khác. Với các máy điện tim đơn giản, bộ phận này có thể
không có.
- Phần nguồn:
Cung cấp nguồn cho toàn thiết bị kể cả điện áo cho tầng tiền khuếch đại.
Vì vậy có bao gồm cả nguồn cách ly.
2.2. Điện cực của điện tâm đồ.
Điện cực của máy ghi điện tim là điện cực tiếp xúc ngoài da. Giữa điện cực và
da là lớp dung dịch điện cực. Để chống dung dịch bị chảy loang ra người ta đã
pha them vào dung dịch này một số chất phụ gia. Quá trình hóa lý sảy ra giữa
điện cực, lớp dung dịch và da có ảnh hưởng nhất định đến kết quả đo.
2.2.1 Lớp tiếp xúc giữa điện cực và dung dịch điện cực.
Sơ đồ điện cực và dung dịch điện cực được minh họa ở hình 8. Khi điện cực
tiếp xúc với dung dịch lập tức xuất hiện dòng điện giữa điện cực và dung
dịch. Dòng điện này chỉ xuất hiện trong thời gian rất ngắn. Dòng điện này gọi
là dòng điện phân cực nội tại; nó chỉ đi qua lớp tiếp xúc. Dòng bao gồm dòng
điện từ chuyển động thẳng góc với mặt phẳng điện cực, dòng các ion dương
(ký hiệu D+ ) chuyển động ngược chiều với dòng
Hình 8.


3

Điện tử và dòng các ion âm ( ký hiệu A-) chuyển động ở phần dung dịch cùng
chiều với chiều chuyển động của điện tử . Có thể biểu diễn quá trình trên bằng
các phản ứng hóa học.

//D
Dn++ + ne/Am- /
A + meỞ đay n là hóa trị của kim loại D và m là hóa trị cua rá kim A.
Phản ứng hh này gây ra sự oxy hóa bề mặt kim loại dung làm điện cực. Trên
phần điện cực tập trrung nhiều điện tích âm, còn ở phần dung dịch tập trung
nhiều điện tích dương. Phản ứng sẽ cân bằng khi ái lực hóa học bằng lực tĩnh
điện và lúc này dòng điện = 0. Điện thế chênh lệch xuất hiện được gọi là điện
thế bán pin. Trong dung dịch các ion luôn phân ly nên điện thế bán pin chủ
yếu chỉ phụ thuộc vào kim loại làm điện cực. Theo qui ước, người ta lấy điện
cực Hidro làm chuẩn, nó có điện thế bán cực pin = 0.
Để đo điện thế bán pin người ta tiến hành như sau:
Lấy miếng platin có phủ muội của nó ( platin đen) nhúng vào trong dung
dịch.
Thổi bọt khí Hidro vào miêng platin. Điện cực cần đo cũng được nhúng vào
dung dịch này nhưng không thổi khí. Hiệu điện thế giữa điện cực và miếng
platin chính là điện thế bán pin của điện cực ( hình 9).
Dưới đây là bảng điện thế bán pin của một số kim loại.
Al
Al3+ + 3e-1,70V
2+
Zn
Zn + 2e
-0,76V
3+
Cr
Cr + 3e
-0,74V
2+
Fe
Fe + 3e

-0,41V
2+
Cd
Cd + 2e
-0,40V
2+
Ni
Ni + 2e
-0,23V
2+
Pb
Pb + 2e
-0,13V
+
H2
2H + e
0V
Ag +Cl
Ag +e
+0,22V
2Hg +2Cl
Hg2Cl2 + 2e
+0,27V
2+
Cu
Cu +2e
+0,34V
+
Cu
Cu +e

+0,52V
+
Ag
Ag +e
+0,80V
3+
Au Au + 3e +1,42V
Au Au+ + e+1,68V
Trong các kim loại trên có hai loại đượcc chú ý đó là Niken và hợp chất
clorua bạc.
Điên thế bán pin của chúng thấp cỡ 0,2V , đòng thời ít bị ăn mòn.


4

Điện thế bán pin ở trên xảy ra khi phản ứng cân bằng nghĩa là khi không có
dòng điện chạy qua.nếu đặt vào đó 1 dòng điện thì điện thế này sẽ thay đổi ,
người ta gọi là quá thế Vp. Vp bao gồm 3 thành phần:
- Quá thế điện trở Vr. Thành phần này là kết quả của dòng điện đi qua
dung dịch có điện trở. Tuy nhiên đây là qáu trình phi tuyến ( vì điện trở
là phi tuyến) nên không tuân theo định luật Ôm.
- Quá thế nồng độ Vc. Thành phần nầy là kết quả của sự thay đổi nồng
độ ion trong dung dịch lân cận giữa lớp tiếp xúc giữa điện cực và dung
dịch có dòng điện chày qua.
- Quá thế phản ứng Va.
- Thành phần này là kết quả của sự phân cực điện cực .Khi có dòng điện
chạy qua xuất hiện phản ứng oxy hóa khử sinh ra quá thế Va.
Quá thế Vp = Vr + Vc +Va
Sử dụng pt Nernst người ta có thể biểu diễn các quá thế này thong qua
nồng độ và phản ứng với dòng điện đi qua.

Về mặt điện người ta chia làm 2 loại điện cực: điện cực phân cực hoàn
toàn và điện cực không phân cực hoàn toàn . điện cực phân cực hoàn toàn
không có điện tích qua lớp tiếp xúc điện cực dung dịch. Dòng điện đi qua
điện cực là dòng điện dịch. Trong trường hợp này có thể coi nó tương
đương như tụ điện. Đối với tụ điện không phân cực hoàn toàn dòng điện
qua lớp tiếp xúc điện cực -dung dịch không đòi hỏi năng lượng. Do đó
điện cực không phân cực hoàn toàn không có quá thế.
Tuy nhiên không có điện cực thực tế nào hoàn toàn như vậy mà nó thường
nằm trung gian giữa hai điện cực trên. Hình 10 biểu diễn sơ đồ tương
đương về mặt điện cho điện cực
trong đó:
Ehc là điện thế bán pin.
Rd, Cd là điện trở và tụ điện lien quan đến lớp tiếp xúc điện cực- dung
dịch và kết quả của sự phân cực.
Rs là điện trở bao gồm điện trở dung dịch và dây nối…
Hai loại chất liệu hay được chọn làm điện cực làm điện tim là Niken và
Clorua bạc. Đối với Nikeen người ta có thể dùng nguyên chất nhưng đối với
bạc người ta không dùng bạc nguyên chất vì điện thế bán pin của bạc cao
(+0,8V) và nó dễ bị oxy hóa. Vì vậy người ta phủ lên lớp điện cực bạc một
lớp AgCl mà nâu sẫm.
Thông thường ở dải tần số điện tim 100Hz, Ehc của điện cực AgCl là
0,22V, Rd cỡ vài chục đến vài trăm KΩ, Cd cỡ vài chục nF, Rs cỡ vài trăm Ω


5

đến một vài KΩ tùy thuộc diện tích điện cực và paste (dung dịch điện cực đã
pha chế phụ gia để không bị chảy loang).
2.2.2. Lớp tiếp xúc giữa da và dung dịch điện cực.
Lớp tiếp xúc giữa da và điện cực đóng vai trò hết sức quan trọng. Tín

hiệu điện tim có thu được tốt hay không là phụ thuộc rất nhiều vào nó.
Ngoài cùng là lớp biểu bì (Epidermis) là lớp có ảnh hưởng nhiều của tiếp xúc
này. Bên trong là lớp da thật sự (Dermis). Kế đó là lớp dưới da (Subcutaneous
layer).
Bề ngoài của da rất gồ ghề. Lớp biểu bì có cả lớp tế bào già chết, bụi…
Ngoài ra còn có những sợi lông mọc xuyên từ lớp dưới da ra. Các lỗ mồ hôi
luôn bài tiết mồ hôi ra bên ngoài nhất là về mùa hè. Thành phần của mồ hôi
cũng hết sức phức tạp. Tuy nhiên những ion chính là K+ ,Na+ và Cl- . Thành
phần dung dịch điện cực như đã nói trên thường chứa những ion Cl- và Na+
hay K+ (nói chung là mưới Clo). Với bề mặt gồ ghề, nồng độ ion khác nhau và
có them tạp chất khác, lớp tiếp xúc này tồn tại điện thế tiếp xúc tuân theo
phương trình Nernst. Ngoài ra độ dẫn điện của các tổ chức dưới da khác nhau
tương tự như trường hợp quá thế của lớp tiếp xúc điện cực –dung dịch. Lớp
tiếp xúc này cùng tồn tại quá thế khi có dòng điện chạy qua. Sơ đồ tương
đương về điện của lớp tiếp xúc này cũng giống như của lớp tiếp xúc điện cực
–dung dịch . ( hình 11)
Lớp tiếp xúc này cũng phân cực. Nó cũng xuất hiện hai lớp điện tích trái
dấu ở hai bên lớp tiếp xúc. Điều gì sẽ xảy ra khi điện cực dịch chuyển
tương đối với da. Khi có chuyển động cơ học, các điện tích bị xáo trộn ở
cả lớp tiếp xúc điện cực –dung dịch và ở lớp tiếp xúc dung dịch- da nhưng
ở lớp tiếp xúc dung dịch – da bị xáo trộn nhiều hơn. Điện tích sẽ có sự
phân bố lại và quá trình này chỉ dừng khi có sự cân bằng. Thêm vào đó là
sự thay đổi quá thế nếu như đang có dòng điện chạy qua. Điện thế chênh
lệch khi có dịch chuyển cơ học tương đối giữa da và điện cực gọi là
artifact chuyền dịch. Các vật lầm điện cực có điện thế bán pin càng cao thì
điện thế artifact càng mạnh. Điện thế
Này thường rất lớn so với tín hiệu điện tim. Nó có thể làm bão hòa tầng
khuếch đại trong máy ghi điện tim và làm máy không ghi được điện tim trong
một thời gian. Vấn đề này sẽ xét them ở phần sau.
2.3. Ồn, can nhiễu trong đo tín hiệu điện tâm đồ

Ồn là do nội tại thiết bị ghi điện tim sinh ra còn can nhiễu là do tác động từ
bên ngoài vào. Tầng tiền khuếch đại là nơi quyết định tỷ số tín hiệu / nhiễu
(ồn).
2.3.1 Ảnh hưởng của can nhiễu.


6

Phần này xét chủ yếu nhiễu 50/60 Hz của lưới điện. Điện lưới có mặt ở khắp
mội nơi trong bệnh viện và phòng khám bệnh. Nó là nguồn cung cấp năng
lượng tại chỗ cho các thiết bị y tế trong đó có thiết bị đo điện tim (trừ các thiết
bị dùng pin hoặc acqui). Có hai trường do lưới điện sinh ra có thể gây tác
động lên thiết bị đo điện tim. Đó là điện trường và từ trường.
a. Ảnh hưởng của điện trường 50 / 60 Hz
Những dây điện lưới và những vật dẫn nối với lưới điện đều sinh ra điện
trường quanh nó. Điện trường này tác động tới thiết bị đo điện tim, dây điện
cực và cơ thể bệnh nhân. Vì vậy điện áp lưới dao động tuần hoàn với tần số
50 hoặc 60 Hz nên điện trường do nó sinh ra cungxbieens thiên tuần hoàn
cùng tần số. Dòng điện dịch mà nó ảnh hưởng tới các vật khác có thể mô tả
qua điện dung tạp tán giữa vùng điện lưới sinh ra điện trường đó và vật thể.
Hình 12
Hình 12 biểu diễn ảnh hưởng của điện trường 50/60Hz lên dây điện cực và
thiết bị đo điện tim. Dòng điện qua điện dung tạp tán C3 tới vỏ thiêt bị điện
tim. Nếu vỏ thiết bị được nối đất, dòng điện sẽ xuống đất và không gây ảnh
hưởng gì đến kết quả đo. Ngược lại dòng điện Id1, Id2 qua điện dung tạp tán
C1, C2 đến dây điện cực là A, B, qua trở kháng tiếp xúc điện cực –da Z1,Z2,
qua thân người ( có trở kháng nhỏ khoảng 500Ω nên có thể bỏ qua ) , qua trở
kháng điện cực –da Zd của chân phải nối xuông đất.
Điện áp vi sai giữa A và B là UA- UB
UA- UB = Id1.Z1 – Id2.Z2

Trong trường hợp dòng điện dịch Id1 và Id2 bằng nhau thì:
UA- UB = Id1( Z1 – Z2)
Thí dụ với dây điện cực dài 9m, trong phòng có lắp điện lưới ở tường,
khoảng cách giữa dây điện cực và dây lưới điện khoảng 3 m, dòng điện
dich Id1= Id2 = 5nA. Nếu sự chênh lệch của trở kháng tiếp xúc da- điện
cực cỡ 20KΩ thì nhiễu sinh ra tại đầu vào cỡ :
UA- UB = 5.10-9.20.103= 100µV
Có thể hạn chế nhiễu bằng cách bọc kim dây diện cực. Đồng thời làm tốt
tiếp xúc giữa da và điện cực ( hiệu Z1 – Z2 giảm) cũng làm giảm ảnh
hưởng của hiện tượng này.
Hình 13 cho thấy ảnh hưởng của điện trường 50/60Hz lên cơ thể bệnh
nhân làm sai lệch kết quả đo điện tim.
Dòng điện dịch Idb qua điện dung tạp tán Cb vào cơ thể bệnh nhân, qua
trở kháng Zg xuống đất. Điện áp đồng pha Ucm sẽ xuát hiện trên cơ thể
bệnh nhân.
Ucm = Idb.Zd
Nếu dòng Idb = 1µA , Zd = 50 KΩ thì


7

Ucm = 10-6.5.104 = 50mV
Giả sử trở kháng vào của tầng tiền khuếch đại Zin = 5MΩ
UA- UB = Ucm.(

)

Vì Zin >> Z1, Z2
UA- UB = Ucm

(

)

Thí dụ giá trị Z2-Z1 giống như trường hợp trên là 20KΩ thì:
Hình 13
Ở đây chỉ xét trường hợp cơ thể bệnh nhân cách điện hoàn toàn, dòng điện idb
là dòng điện dịch qua điện dung tạp tán Cb. Còn nếu bệnh nhân không được
cách điện tốt nghĩa là có dòng điện dò do môi trường cách điện kém (ẩm) thì
idb còn lớn hơn nhiều. Và ở đây coi hệ thống kim loại trừ nhiễu đồng oha của
tầng tiền khuếch đại máy điện tim là vô cùng lớn. Trong thực tế không phải
như vậy. Nhiễu 50 /60 Hz tác động lên cơ thể bệnh nhân ảnh hưởng tới kết
quả đo còn lớn hơn nữa.
Qua phân tích ở trên ta thấy rằng: tiếp xúc da – điện cực tốt, trở kháng vào
của tầng tiền khuếch đại lớn, hệ số loại trừ nhiễu đồng pha của tầng tiền
khuếch đại cao, cơ thể bệnh nhân được cách điện tốt hoặc giường nằm của
bệnh nhân được nối đất tốt, tầng tiền khuếch đại dùng nguồn cách ly (tầng
tiền khuếch đại cách điện) thì nhiễu 50 / 60 Hz tác động lên có thể bệnh nhân
sẽ ảnh hưởng ít tới kết quả đo.
a. Ảnh hưởng từ trường 50 / 60 Hz.
Nếu tiến hành đo điện tim ở những nơi có từ trường mạnh như quạt, chấn lưu
đèn neon, động cơ điện và dây điện có dòng điện lớn chạy qua thì nhiễu 50 /
60 Hz sẽ gây ảnh hưởng.
Theo định luật cảm ứng điện từ : Um = dФ / dt
Ở đây Ф là từ thong qua diện tích S.
Giả sử từ trường vuông góc với mặt S thì :
Um = S.dB/ dt
Nếu dây điện cực và cơ thể bệnh nhân tạo vòng kín có diện tích là S , Từ
trường động cơ hoặc do dòng điện lưới 50/60Hz sinh ra là B.sin
) thì :

Um = B.
. S cos (
)
( để đơn giản , Um, B tính theo giá trị hiệu dụng)


8

Um = B.
Ở đây F là tần số điện lưới = 50/60Hz.
Thí dụ: B = 10 µT, f = 50Hz, S = 0,5 m2 thì :
Um = 10-5. 2.3,14.50.0.5 = 1,6 mV.
Như vậy nếu từ trường cỡ 10 µT qua diện tích 0,5m2 đã gây ra nhiễu lớn
hơn tín hiệu điện tim ( coi tín hiệu điện tim = 1 mV).
Hình 14 cho thấy ảnh hưởng của từ trường lên phép đo điện tim như thế nào
và cách khắc phục.
a. Chống ảnh hưởng của can nhiễu 50 / 60 Hz.
Để chống ảnh hưởng can nhiễu của 50 / 60 Hz, ở phần trên đã nêu một vài
phương pháp như làm tốt lớp tiếp xúc da – điện cực, bọc kim dây điện cực và
tầng tiền khuếch đại nối đất tốt cho thiết bị và giường bệnh nhân nằm, dùng
nguồn cách ly, giảm nhỏ vòng kín bệnh nhân – dây điện cực…..
Dưới đây sẽ nêu lên một vài cách chống nhiễu tích cực tức là dùng mạch điện
tử.
Tầng khuếch đại cách ly và nguồn cách ly có nhiệm vụ chính là đảm bảo độ
anh toàn cao cho bệnh nhân nhưng ngoài ra nó còn giảm rất nhiều ảnh hưởng
của can nhiễu. phần mạch cụ thể sẽ xét ở phần sau.
Hình 15 dùng mạch kéo (drive) chân phải để giảm nhỏ ảnh hưởng của can
nhiễu đồng pha.
Hình 15

VB1 =
VA1 + VB1 =

+ VA1

+

+ VA1 + VB1

Hay V3 + V4 = VA1 + VB1
Vì VA = VA1 , VB = VB1 nên
V3 + V4 = VA + VB
Tại đầu ra của Ic3 có điện áp V0. Đây là mạch lấy tổng.
V0 = - ( V3.Rf/Ra + V4.Rf/Ra ) = ( V3 + V4 ). Rf/ Ra
Hay
V0 = - (VA + VB). Rf/Ra
Với
VA + VB = 2 Ucm nên


9

Hay

V0 = Roid + V0 = Roid – 2Ucm.Rf/Ra
Ucm ( 1+ 2Rf/Ra) = Roid
Ucm =

Thí dụ chọn Rf = 5MΩ, Ra = 10MΩ trong trường hợp như thí dụ nêu ở
trên Id= 1µA thì :

Ucm =
Như vậy so với thí dụ ở trên thì ở đây Ucm đã giảm đi 10 lần . Hơn nữa
Ucm không còn phụ thuộc vào Zd.
Một biện pháp hữu hiệu để loại trừ can nhiễu 50/60Hz là dung lọc chắn dải
tích cực.
2.3.2. Ảnh hưởng của ồn.
Đối với ECG nói chung, nguyên nhân gây ồn do quá trình thằng giáng điện
tích của lớp tiếp xúc điện cực – da, của cá mối nối giữa hai kim loại khác
nhau, của dây cáp điện cực… ảnh hưởng không đáng kể và ko được đề cập
đến trong tài liệu này. Ở đây chỉ nêu lên rất vắn tắt về ồn của transistor lưỡng
cực và transistor trường sử dụng trong các tầng tiền khuếch đại của thiết bị
ghi điện tim.
Trước khi xem xét ồn của transistor lưỡng cực (BT) và transistor trường
(FET) ta xem xét ồn của điện trở.
Do chuyển động nhiệt của các điện tử nên trong mỗi điện trở xuất hiện một
điện áp ồn. Dải tần của tạp âm này trải từ tần số thấp đến tần số cao.
Ồn được gọi là trắng nếu mật độ phổ công suất của nó không phụ thuộc vào
tần số.
Theo công thức Nyquist, điện áp ồn của điện trở được xác định như sau :
Uồn =
Ở đây :
K là hằng số Boltzmann : K = 1,38 . 10-23 Ws/độ.
T là nhiệt độ tuyệt đối.
B là dải thông tần.
R là điện trở.
Thí dụ : điện trở R = 10 MΩ , T = 300 K (nhiệt độ phòng) , B = 100 Hz thì :
Uồn =

= 4 µV

10

Đối với BT và FET ngoài ồn nhiệt còn có ồn Shottky vì thê người ta thường
đưa ra hệ số ồn tương đương F với nội trở nguồn tín hiệu Rs và coi BT và FET
không có ồn.
Hệ số ồn F biểu thị : công suất ồn tại điện trở Rs phải nhân với một trị số bằng
bao nhiều để trên lối ra bủa BT hay FET không ồn có công suất ồn giống như
trong mạch thực tế. Hệ số ồn F thường được biểu thị bằng trị số logarit.
Hệ số ồn của transistror lưỡng cực phụ thuộc vào chế độ sử dụng, đặc biệt là
dải tần. Trong dải tần dưới 1 kHz, hệ số này tỷ lệ nghịch với tần số. Ồn như
thế được gọi là ồn 1/f.
Hệ số ồn còn phụ thuộc mạnh vào dòng cực góp và nội trở của nguồn tín hiệu.
Tồn tại một giá trị dòng cực góp tại đó F cực tiểu. Khi điện trở nguồn tín hiệu
tăng thì giá trị dòng cực góp này giảm.
Đối với các thiết bị ECG dùng transistor lưỡng cực làm tầng tiền khuếch đại,
người ta phải lựa chọn dòng cực góp sao cho hệ số ồn F là nhỏ nhất. Vì điện
trở nguồn tín hiệu khá lớn nên dòng cực góp này khá nhỏ, chỉ vài chục µA.
Đặc tính ồn của BT và FET rất khác nhau. Dòng điện ồn của transistor
ngfnhor hơn rất nhiều so với transistor lưỡng cực. Trong khi đó điện áp ồn
của nó tương đương nhau. Vì thế với nguồn tín hiệu có trở kháng cao, các
FET có ồn rất nhỏ. Còn với nguồn có trở kháng nhỏ thì đặc tính ồn của 2 loại
là như nhau. Do vậy mặc dù độ khuếch đại của FET nhỏ hơn BT nhưng người
ta vẫn sử dụng FET trong các tầng tiền khuếch đại có trở kháng vào lớn.
Đối với transistor MOS, yếu tố ồn 1/f có ảnh hưởng rất mạnh ở tần số khoảng
100 KHz trở xuống. Vì thế MOSFET ở khu vực tần số thấp ổn hơn rất nhiều
so với BT và FET.
Các thiết bị ghi điện tim hiện đại dùng mạch tích hợp (IC) thuật toán ( op
amp) ở tầng tiền khuếch đại. Các nhà sản xuất IC op amp đã lựa chọn sao cho
IC ít ồn nhất nghĩa là đã chọn dòng cực góp của cặp transistor vào vi sai sao

cho F nhỏ nhất. Nếu sử dụng IC op amp có đầu vào là transistor trường thì
chất lượng thiết bị còn cao hơn.