[發明專利]一種便攜式多生物信號放大器

有效

• 申請號: 201810074140.1
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108113660B
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發明（設計）人: 徐瑩;代燕
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: A61B5/24
• 分類號: A61B5/24;A61B5/256;A61B5/291;A61B5/369
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發明公開一種便攜式多生物信號放大器。本發明包括多信號采集模塊、信號放大及衰減模塊和MCU主控模塊。所述多信號采集模塊的信號輸入端作為整個放大器的信號輸入端，信號輸出端與信號放大及衰減模塊的信號輸入端相連；所述信號放大及衰減模塊的衰減控制端與MCU主控模塊的I/O端口相連，信號輸出端作為整個放大器的信號輸出端。本發明根據采集模塊采集到的生物電信號幅值小、頻率低、隨機性大、噪聲性能差以及輸入阻抗大的特點，設計增益與帶寬合適、阻抗匹配、驅動能力足夠大、噪聲干擾小和共模抑制比與電源抑制比高的集成電路，可將幾種不同的生物電信號采集放大到同一后續電路可識別的電壓幅值并進行檢測。

技術領域

本發明屬于微弱信號檢測放大技術領域，尤其涉及一種便攜式多生物信號放大器。

背景技術

微弱信號檢測技術是對淹沒在背景噪聲中微弱信號的檢測。生物電信號的主要特點為幅值低、頻率低、噪聲干擾大及輸入阻抗大，多生物信號放大技術要求對擁有以上特點的多種生物電信號進行去噪、放大、濾波以及增益控制等處理，從而實現單通道的多種生物電信號放大。生命體不同部位的細胞產生的生物電信號不盡相同，目前我們了解較多的生物電信號有腦電信號、眼電信號、心電信號、肌電信號等,其參數如下表所示，其中對信號影響較大的噪聲干擾有閃爍噪聲(1/f噪聲)、白噪聲以及零漂。

生物電信號的幾種參數如下表所示：

一直以來，監測生物體的各種生物電信號對醫學研究有著極其重要的作用，例如心電信號對探測心臟生理病理變化具有重大意義，腦電信號和神經信號對探測和診斷神經性疾病，如白癜風等有很高的價值，而對于獲取這些生物電信號并對其進行觀察和分析的醫療電子檢測系統，生物信號放大器是其中至關重要的部分。

目前市場上生物電信號檢測設備大部分價格昂貴(如EmotivEpoc無線便攜腦電系統價格高達32000RMB)、笨重且難以靈活移動(如醫用腦電地形圖儀kj-2000，重約50Kg)，病患做一個常規的檢查往往需要到醫院里排隊拿號等待，極大地浪費了病患和醫護人員的時間和精力，一旦出現意外情況，能夠快速、及時和便民地檢查出病因將對病患的治療大有幫助，所以價格便宜和便攜的生物信號檢測技術是現在市場上一直在著力研究的方向。

現在市場上也出現了少量的便攜式生物電信號檢測設備產品用于各類生物電信號的檢測與放大，例如便攜式心電儀、便攜式腦電儀等，但這些產品幾乎都是針對某一種特定的生物電信號作用，而使用者若要對身體多個部位進行檢測時則需要用到不同的專用檢測設備，在浪費物理資源的同時也增加了經濟壓力，而且這些設備往往功耗較大，所以，綜上所述，本發明主要側重設計一種便攜式的、能夠檢測多種生物電信號的生物信號放大器，其能夠連接后續的通信模塊、顯示模塊或其他模塊等構成完成的生物信號檢測設備以方便地為人們所使用。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種便攜式多生物信號放大器，根據采集模塊采集到的生物電信號幅值小、頻率低、隨機性大、噪聲性能差以及輸入阻抗大的特點，設計增益與帶寬合適、阻抗匹配、驅動能力足夠大、噪聲干擾小和共模抑制比與電源抑制比高的集成電路，將幾種不同的生物電信號經增益控制后，放大到同一后續電路可以識別的電壓幅值。

上述集成電路用外殼包裹在內部，信號采集線與信號輸出線兩類線分布在兩端，伸縮設計可方便的拉出和收進，放大器背面設計有可伸縮松緊帶和掛圈，可方便放置和攜帶，整個放大器外觀設計人性化且體積小，解決了傳統生物信號放大器器通道復雜、體積龐大以及難以便攜使用的弊端。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：