本電路只要采樣兩次心跳，就可以“推算”出1分鐘的心跳次數，迅速直觀、觀察方便，耗電少，成本低、體積小。

基本原理：

本電路把心跳脈衝輸入給計器之前，作了100倍頻處理，組成方框圖，如圖16-1所示。假設心跳每分鐘為n次，相當頻率n/60Hz，則100倍頻後為5/3nHz，這時，只要計數閘門設置為0.6秒，則能准確顯示出心率來。如n=76，100倍頻後頻率為127Hz，通過脈衝為127×0.6=76，正好與實際心率相符。

圖16-1

電路工作原理：

(1)傳感、放大部分：壓電陶瓷片與CMOS反相器配合完成脈搏采樣，如圖16-2所示。

圖16-2

第二級反相器工作在開關狀態，對前一級的心跳脈衝進行整形，當有脈衝輸入時，輸出高電平“1”，靜態時輸出低電平“0”。

(2)倍頻器電路：採用帶鎖相環的100倍頻器CD4046。調整其 、 腳間的VCO振盪電容C及環路濾波器，可使環路頻率工作在0.1∼100Hz上。電阻R3決定最低工作頻率fmin；R4決定VCO控制電壓，它們的取值為(R3為11腳對地電阻；R4為12腳對地電阻)。

若N=100，VCO：1∼100Hz，△f=100-1=99Hz取C=0.047μF，R3 1/△f(C3-33pF)=200kΩ。

則R4 1/fmin(C3+33pF)-21.3MΩ。

R1、R2和C5構成的環路濾波網絡決定著鎖相環的傾響。與鎖相環一起構成倍頻器的另一個重要部件是100分頻器，它實際上是一個串接的雙十進制計數器電路。

(3)譯碼、驅動及顯示電路

如圖16-3，電路核心為一片CD4553三位BCD計數器。

圖16-3

其內部三個負沿觸發的BCD計數器以同步工作方式級聯在一起，每位BCD計數器輸出端都有一個四位鎖存器，可將任意時刻的計數值加以儲存，並與多路轉換器配合，完成三組BCD計數器值的分時輸出。數字選擇器輸出(DS1∼DS3)提供輸出同步信號，完成動態顯示方式，低電平有效。由于循環掃描週期(本電路為0.83ms)遠小于人眼的視覺暫留時間，所以可以得到穩定的數字顯示。

此電路實現了三位顯示而只需用一位譯碼器的簡化。其中CD4511為一片BCD一鎖存/7段譯碼/驅動器。

元件選擇：傳感器用壓電陶瓷片代替，其型號為HTD-20。三隻數碼管選用紅色共陰極的。

調試：共有三處：一是調整傳感器放大級的偏置電阻，以提供合適的線性偏置。二是倍頻器鎖相環路，調整R1、R2和C4、C5，使倍頻器穩定地工作在所需頻段上。最後一處是調整閘門形成電路的振盪電阻和電容，使顯示器正確顯示出測量數值來。