[發明專利]應用于可穿戴干電極心電監測的低噪聲高輸入阻抗放大器

在審

• 申請號: 201910620696.0
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110212873A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 徐衛林;王濤濤;楊子琳;岳宏衛;韋保林;翁浩然
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/68;A61B5/0408
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發明公開一種應用于可穿戴干電極心電監測的低噪聲高輸入阻抗放大器。放大器電路采用新穎的斬波穩定技術降低了電路的閃爍噪聲，能夠有效地對超低頻的心電信號進行放大；同時采用了采樣輸入結構，保證了在使用斬波穩定技術的同時不降低放大器的輸入阻抗，能夠有效地從高阻的干電極獲取心電信號，有利于可穿戴干電極心電檢查的應用；采用了數字模擬混合調節的電極失調抑制電路，在提供了±300mV的電極失調抑制能力的同時不增加總體電路的噪聲；采用快速恢復電路，提高了電極失調抑制環路的恢復時間，有利于全天候連續心電檢測的應用，為物聯網+醫療提供了很好的解決方案。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，具體涉及一種應用于可穿戴干電極心電監測的低噪聲高輸入阻抗放大器。

背景技術

隨著社會的發展和科技的進步，健康問題已經逐漸成為人們關注的焦點。根據WHO統計，每年死于非傳染疾病的人數大約為4100萬人，死于心血管病的人數的比例超過50％。同時WHO預計2020年，全球死于心血管疾病的人數將高達2600萬。我國每年死于突發心臟病猝死的人數高達56萬人。而常規的臨床心電圖檢測只能對心肌缺血、心率失常、早搏等疾病進行判斷，無法預防突發心臟病。隨著物聯網、云平臺等新型技術的成型，產生了一種“物聯網+醫療”的全新格局。可穿戴的連續心電檢測結合“物聯網+”將可以全天候監控人體的心電信號，并實時通過云端進行分析，這樣可以大大降低突發心臟病的死亡率。

由于傳統的臨床心電圖采用的是內阻較低、電極失調較小的濕電極，因此其對心電放大器的輸入阻抗以及電極失調抑制能力要求不高。但是因為濕電極長期佩戴會引起皮膚瘙癢、濕疹等問題，從而無法直接應用于可穿戴心電檢測中。相對于濕電極而言，干電極不需要進行皮膚準備及涂覆導電膏，因而從理論上來說，更適合于運用在需要長期佩戴的可穿戴心電檢測設備中。但是，鑒于干電極具有較大的輸出阻抗(1MΩ～100MΩ)和電極失調(±300mV)，傳統的心電放大器的輸入阻抗難以和干電極的阻抗進行很好地匹配，并且在干電極大的失調下傳統的心電放大器輸出極易飽和，而導致干電極無法正常地應用于可穿戴設備。為此，需要對傳統的心電放大器進行改進。

發明內容

本發明所要解決的是傳統的心電放大器無法和可穿戴心電檢測設備中的高輸出阻抗、高電極失調的干電極相匹配使用的問題，提供一種應用于可穿戴干電極心電監測的低噪聲高輸入阻抗放大器。

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的：