GitLab

O estágio final de filtragem é um filtro passa-baixas. Seu propósito é remover os ruídos de alta frequência do sinal e preparar o sinal para uma amostragem por um ADC, servindo como filtro anti-alias. As literaturas variam quanto à escolha da frequência de corte para este estágio, variando entre 100Hz ou 150Hz Decidiu-se seguir as recomendações de 100Hz da AHA.

Visando eliminar ao máximo o ruído de 2ª harmônica da rede elétrica de 120Hz e seguindo livros de referência da área de instrumentação biomédica, optou-se por utilizar um filtro com fc = 100Hz de 5ª Ordem, com três estágios: um estágio RC passivo e dois filtros Sallen-Key em cascata. Optou-se pela configuração Butterworth já que a mesma busca manter baixa atenuação do sinal na banda de interesse, não afetando significativamente o formato do ECG e filtrando frequências superiores a 100Hz.

Com o auxílio de uma calculadora de filtros, pode-se projetar o filtro Butterworth com topologia Sallen-Key, conforme se observa na figura abaixo.

Pode-se observar que novamente se optou pelos amplificadores operacionais TLC2262, que garantem saída rail-to-rail e baixo ruído. Esse filtro Butterworth atenua levemente o sinal em baixas frequências, não afetando o formato do ECG de forma significativa. Contudo, ele garante uma ótima atenuação para frequências maiores que 100Hz, eliminando a presença de ruídos como o ruído da harmônica da rede de 120Hz assim como frequências mais altas.

O o sinal em 100Hz é fortemente atenuado (cerca de 0,35 vezes o valor original) enquanto que em 120Hz há uma atenuação ainda maior. Isso é o suficiente para garantir baixos ruídos dos sinais de alta frequência de forma a não afetar o formato do ECG. Mesmo com uma resposta em fase não ideal, a amplitude das altas frequências é tão baixa que não afeta de forma significativa o formato do sinal de ECG.