[發(fā)明專利]一種血氧脈搏采集系統(tǒng)及采集前端集成電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611204627.4
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106580339A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張浩;董子剛;吳為民;李燁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 王濤,王天堯

1.一種血氧脈搏采集前端集成電路，其特征在于，所述的血氧脈搏采集前端集成電路包括：接收端電路、微處理器及發(fā)射端電路，其中，

所述接收端電路包括：跨阻放大器及低通濾波器，所述發(fā)射端電路包括：LED驅(qū)動電路；

所述跨阻放大器接收一光敏二極管感應(yīng)生成的電流信號，將所述電流信號進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換為電壓信號，傳輸至所述低通濾波器；

所述低通濾波器對所述電壓信號進(jìn)行濾波后發(fā)送給所述的微處理器；

所述微處理器根據(jù)所述電壓信號的強(qiáng)度值改變所述LED驅(qū)動電路的電流，以控制與所述LED驅(qū)動電路連接的發(fā)光二極管的亮度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血氧脈搏采集前端集成電路，其特征在于，所述的LED驅(qū)動電路包括：D觸發(fā)器、第一反相器、第二反相器、放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器及MOS晶體管，

所述微處理器的數(shù)字輸出通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制所述MOS晶體管；

所述D觸發(fā)器及第一反相器將外部時鐘的時鐘頻率f_clk轉(zhuǎn)換為f_clk/2的頻率輸出至所述放大器；

所述放大器向所述MOS晶體管的源端反饋基準(zhǔn)電壓；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器包括第二反相器、控制開關(guān)及第二晶體管，所述第二反向器的輸入端及輸出端作為所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的編碼輸入，并通過所述控制開關(guān)使所述第二晶體管的柵極電壓始終穩(wěn)定為基準(zhǔn)源電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血氧脈搏采集前端集成電路，其特征在于，所述的接收端電路還包括：緩沖器，由R-C低通濾波器構(gòu)成，連接于所述低通濾波器及微處理器之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血氧脈搏采集前端集成電路，其特征在于，所述的跨阻放大器為差分結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血氧脈搏采集前端集成電路，其特征在于，所述的低通濾波器為開關(guān)-電容低通濾波器，所述低通濾波器的低通截止頻率如下式所示：

$f_{LPF}=\frac{f_r{C}_r}{2{\mathrm{\πC}}_p},$

其中，操作頻率f_r為具有固定頻率的非混疊信號；C_r和C_p分別為所述開關(guān)-電容低通濾波器中的電容的電容值。

6.一種血氧脈搏采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的血氧脈搏采集系統(tǒng)包括：光敏二極管、發(fā)光二極管及如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的血氧脈搏采集前端集成電路，其中，

所述微處理器通過所述發(fā)射端電路連接至所述發(fā)光二極管，用以控制所述發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度；

所述光敏二極管與所述接收端電路的跨阻放大器連接，將所述光敏二極管感應(yīng)所述發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度生成的電流信號發(fā)送至所述接收端電路的跨阻放大器。