[發明專利]一種用于生物電信號的高耐壓儀表放大器

在審

• 申請號: 202011472082.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112472094A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王克成
• 申請（專利權）人: 南京偉思醫療科技股份有限公司
• 主分類號: A61B5/24
• 分類號: A61B5/24;A61B5/30;A61B5/308;A61B5/31;A61B5/319;A61B5/321;A61B5/369;A61B5/386;A61B5/00;H03F1/26;H03F1/30
• 代理公司: 南京禾易知識產權代理有限公司 32320
• 代理人: 張松云

1.一種用于生物電信號的高耐壓儀表放大器，其特征在于，包括：

信號放大模塊1，所述信號放大模塊1接收的微弱生物電信號，進行放大后的阻抗匹配，輸出低阻抗信號；

調制電路模塊2，所述調制電路模塊2對所述低阻抗信號經抗混疊電路處理以用于防止低阻抗信號受高頻波干擾，經一次低通濾波電路去除所述低阻抗信號中的高頻雜波后調制輸出高頻斬波信號；

隔離供電模塊3，所述隔離供電模塊3形成倍壓整流電路以用于對所述信號放大模塊1以及所述調制電路模塊2進行供電；

信號隔離模塊4，所述信號隔離模塊4用于減少所述隔離供電模塊3中的共模電流，且同步接收所述高頻斬波信號并輸出；

斬波信號模塊5，所述斬波信號模塊5用于提供電源信號并同步解調所述高頻斬波信號；

解調模塊6，所述解調模塊6用于對信號隔離模塊4調制后輸出的高頻斬波信號進行二次低通濾波形成波動直流電信號并進行輸出，

其中，所述調制電路模塊2包括電阻R2、電阻R8、電容C11、芯片U3、電容C10以及電容C12，所述電阻R2的第一端連接電容C11的第一端，所述電容C11的第二端連接電阻R8的第一端，電阻R2的第二端連接芯片U3的引腳6，電阻R8的第二端連接芯片U3的引腳4，以用于形成抗混疊電路，所述芯片U3的引腳2連接VCC+，引腳3連接VCC-，所述芯片U3的引腳6連接電容C10的第一端，引腳4連接電容C12的第一端，所述電容C10的第二端連接所述電容C12的第二端以用于與電阻R2、電阻R8以及電容C11形成一次低通濾波電路；

所述隔離供電模塊3包括由穩壓二極管D1、電容C3以及電容C5組成的倍壓整流電路，所述電容C3的第一端連接所述穩壓二極管D1的正極后接入VCC-，所述電容C5的第一端連接所述穩壓二極管D1的負極后接入VCC+，所述電容C3的第二端連接所述電容C5的第二端，所述穩壓二極管D1的負極連接所述芯片U3的引腳1，用于提供此采集電路電源。

2.根據權利要求1所述的一種用于生物電信號的高耐壓儀表放大器，其特征在于：所述信號放大模塊1包括由電阻R1、電容C9、電阻R9、以及電容C14組成的RC濾波電路和由第一運算放大器U2A、第二運放大器U2B、電阻R4以及電阻R7組成的放大電路，其中，電阻R1第一端和電阻R9的第一端分別接入生物電信號，電阻R1的第二端分別連接電容C9的第一端和第一運算放大器U2A的同向輸入端，電阻R9的第二端分別連接電容C14的第一端和第二運放大器U2B的同向輸入端，所述電容C9的第二端和電容C14的第二端分別接地，所述第一運算放大器U2A的反向輸入端串聯電阻R6后接入第二運放大器U2B的反向輸入端，所述電阻R4的第一端連接第一運算放大器U2A的反向輸入端，第二端連接第一運算放大器U2A的輸出端，所述電阻R7的第一端連接第二運放大器U2B的反向輸入端，第二端連接第二運放大器U2B的輸出端，所述第一運算放大器U2A的輸出端連接所述電阻R2的第一端，所述第二運放大器U2B的輸出端連接所述電阻R8的第一端，用于將生物電信號放大，進行阻抗匹配，輸出低阻抗信號至調制電路模塊2。

3.根據權利要求1所述的一種用于生物電信號的高耐壓儀表放大器，其特征在于：所述信號隔離模塊4包括第一信號隔離變壓器T1以及第二信號隔離變壓器T2，所述第一信號隔離變壓器T1的引腳1接地，引腳3接地，引腳2連接所述芯片U3的引腳1后接入所述穩壓二極管D1的負極，所述第二信號隔離變壓器T2的引腳1連接所述電容C10的第二端，引腳2串聯電阻R5后接入所述芯片U3的引腳5，所述第二信號隔離變壓器T2的引腳3接地。

4.根據權利要求1或3所述的一種用于生物電信號的高耐壓儀表放大器，其特征在于：所述斬波信號模塊5包括由電容C2、電容C1、電容C4、電容C6以及芯片U1組成的斬波信號電路，其中，所述芯片U1的引腳3連接電容C2的第一端，引腳2連接電容C4的第一端，所述芯片U1的引腳1連接電容C6的第一端，引腳4接地，所述芯片U1的引腳5連接電容C4的第一端后接入芯片U1的引腳2，所述芯片U1的引腳6連接所述電容C2的第二端后串聯電容C1接入所述第一信號隔離變壓器T1的引腳4，所述電容C6的第二端與所述電容C4的第二端連接后接地。