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专利号: 2013107241324
申请人: 中国科学院深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于人体表生物电信号采集的主动电极的芯片,包括右腿驱动、用于跟随传输采集的人体表生物电信号的缓冲器及用于滤除人体表生物电信号中的工频噪声的陷波器;

其特征在于,还包括用于将人体表生物信号转换为180°相位差的输出信号的单端转差分模块及用于抑制直流偏置的放大电路;

所述缓冲器的输入端接人体表面,用于采集人体表生物电信号,所述缓冲器的输出端接所述陷波器的输入端,所述陷波器的输出端接所述单端转差分模块的输入端,所述单端转差分模块的第一输出端和第二输出端对应接所述放大电路的第一输入端和第二输入端,所述放大电路输出端输出人体表生物电信号;所述右腿驱动的输入端用于与所述缓冲器的输出端连接;

所述缓冲器采集的人体表生物电信号经过叠加求平均,再由所述右腿驱动推回人体表形成负反馈,同时所述缓冲器将人体表生物电信号输出给所述陷波器;所述陷波器滤除人体表生物电信号中的工频噪声,所述单端转差分模块将滤除工频噪声的人体表生物电信号转换为180°相位差的输出信号,所述放大电路将180°相位差的输出信号放大后输出。

2.根据权利要求1所述的用于人体表生物电信号采集的主动电极的芯片,其特征在于,所述陷波器为50Hz陷波器。

3.根据权利要求1所述的用于人体表生物电信号采集的主动电极的芯片,其特征在于,所述单端转差分模块包括栅极电阻Rg1、栅极电阻Rg2、反馈电阻Rf1、反馈电阻Rf2及芯片THS4509;

所述栅极电阻Rg1一端为所述单端转差分模块的输入端,另一端与所述芯片THS4509的正相输入端连接,所述栅极电阻Rg2一端接地,另一端接所述芯片THS4509的反相输入端,所述反馈电阻Rf1连接于所述芯片THS4509的正相输入端和负输出端之间,所述反馈电阻Rf2连接于所述芯片THS4509的反相输入端和正输出端之间,所述芯片THS4509的正输出端和负输出端对应为所述单端转差分模块的第一输出端和第二输出端。

4.根据权利要求1所述的用于人体表生物电信号采集的主动电极的芯片,其特征在于,所述放大电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、放大器AMP1、放大器AMP2、晶体管M1、晶体管M2、电容C0、虚电阻Rc及晶体管M0;

所述电阻R1的一端为所述放大电路的第一输入端,另一端接所述放大器AMP1的反相输入端,所述电阻R5的一端为所述放大电路的第二输入端,另一端接所述放大器AMP1的正相输入端,所述电阻R2的一端接所述放大器AMP1的反相输入端,另一端接所述放大器AMP2的输出端,所述电容C0连接于所述放大器AMP2的输出端和反相输入端之间,所述晶体管M1的源极接所述放大器AMP2的反相输入端,所述晶体管M1的漏极同时接所述晶体管M1的栅极、所述晶体管M2的漏极及所述晶体管M2的栅极,所述晶体管M2的源极输入参考电压;所述电阻R3和所述电阻R4串联于所述晶体管M2的源极和所述放大器AMP1的输出端之间;

所述电阻R3和所述电阻R4的公共连接点接所述放大器AMP2的正相输入端;所述虚电阻Rc的一端接所述放大器AMP2的反相输入端,另一端接所述晶体管M0的源极,所述放大器AMP1的输出端和所述电阻R4的公共连接点为所述放大电路的输出端。

5.根据权利要求4所述的用于人体表生物电信号采集的主动电极的芯片,其特征在于,所述放大器AMP1为差分放大器。

6.根据权利要求4所述的用于人体表生物电信号采集的主动电极的芯片,其特征在于,还包括电容Cc、二极管D1、二极管D2、比较器U1、比较器U1、电阻R7、电阻R8及电阻R9;

所述电阻R7、所述电阻R8、所述电阻R9依次串联于输入电源和接地之间,所述电阻R7和所述电阻R8的公共连接点接所述比较器U1的反相输入端;所述电阻R8和所述电阻R9的公共连接点接所述比较器U2的正相输入端;所述比较器U1的正相输入端接所述比较器U2的反相输入端;所述比较器U1的输出端接所述二极管D1的正极,所述比较器U2的输出端接所述二极管D2的正极,所述二极管D1的负极、所述二极管D2的负极和所述电容Cc的一端同时接所述晶体管M0的栅极,所述电容Cc的另一端接地。