[发明专利]基于硬件实现拉普拉斯技术的多功能脑电采集仪

权利要求书

1.基于硬件实现拉普拉斯技术的多功能脑电采集仪,其特征在于，包括银/氯化银采集电极、基于拉普拉斯技术脑电采集模块、脑电采集模块、脑电检测功能开关、多通道高精密前置放大器、抗混叠滤波器、共模信号提取电路、直流偏移电压补偿电路、24位高速A/D、数字处理器、USB传输控制模块和上位机，

所述银/氯化银采集电极为普通的氯化银电极；所述基于拉普拉斯技术脑电采集模块和脑电采集模块分别与脑电检测功能开关相连，所述脑电检测功能开关包括N选1电子开关、2输入4位多路选择器，用于根据实际的需要选择将来自基于拉普拉斯技术脑电采集模块或脑电采集模块的脑电信号输入到多通道高精密前置放大器；所述多通道高精密前置放大器包括运算放大器一、运算放大器二、前置放大器、可调电阻R1、可调电阻R2，用于放大由脑电检测功能开关选择的来自基于拉普拉斯技术脑电采集模块或脑电采集模块的脑电信号；所述多通道高精密前置放大器连接至抗混叠滤波器，脑电信号经过多通道高精密前置放大器放大后输入到抗混叠滤波器；所述抗混叠滤波器与24位高速A/D相连，将从抗混叠滤波器输出的脑电信号输入到24位高速A/D，24位高速A/D在数字处理器的控制下将脑电模拟信号转换为脑电数字信号；更优的，可以通过数字处理器配置24位高速A/D实现500-5KHZ的采样频率，所述数字处理器与USB传输控制模块相连，脑电数字信号通过USB传输控制模块传输至上位机；所述直流偏移电压补偿电路提取多通道高精密前置放大器输出端所包含的直流偏移电压量，并反馈到多通道高精密前置放大器的参考端；所述共模信号提取电路通过提取多通道高精密前置放大器的共模信号并反馈到大脑的ＲＬ。

2.根据权利要求1所述的基于硬件实现拉普拉斯技术的多功能脑电采集仪，其特征在于，所述基于拉普拉斯技术的脑电采集或者脑电采集的脑电信号采集过程为：从头皮表面引出的电极分别接入N选1电子开关和2输入4位多路选择器，其中来自头皮表面的电极结点P0、P1、P2、P3、P4分别与N选1电子开关的3、1、5、4、2脚对应相连；来自头皮表面的电极结点P1、P2、P3、P4分别与2输入4位多路选择器的1、3、5、7引脚对应相连；自头皮表面的结点REF接入2输入4位多路选择器的2、4、6、8引脚，通过数字处理器的普通IO口控制N选1电子开关的A、B、C引脚和2输入4位多路选择器的G、S引脚来实现选择基于拉普拉斯技术的脑电采集或者脑电采集；将来自N选1电子开关和2输入4位多路选择器的脑电信号分别接入通用运算放大器一和运算放大器二的同相输入端，运算放大器一和运算放大器二的反相输入端与输出端直接相连，脑电信号通过运算放大器一和运算放大器二的输出端分别接入前置放大器的引脚1和引脚4，所述可调电阻R1和可调电阻R2串联后连接至前置放大器的引脚2和引脚3之间，用于调节脑电信号的放大倍数；可调电阻R1和可调电阻R2连接处引出的脑电信号RL_IN接入共模信号提取电路的信号输入端，同时前置放大器的引脚6接入直流偏移电压补偿电路的信号输出端，前置放大器的引脚7将放大后的脑电信号接入抗混叠滤波器的输入端和直流偏移电压补偿电路的输入端。

3.根据权利要求2所述的基于硬件实现拉普拉斯技术的多功能脑电采集仪，其特征在于，所述直流偏移电压补偿电路包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2以及运算放大器三，其中电阻R3一端与前置放大器的输出端相连，R3另外一端分别与电阻R4一端和电容C2一端相连，电阻R4另一端连接至电容C1和运算放大器三同相输入端，电容C2另一端连接运算放大器三的输出端，电容C1另一端接地，电阻R5和电阻R6串联后接入运算放大器三反相输入端，电阻R5另一端接地，电阻R6另一端接运算放大器三的输出端，然后将运算放大器三的输出端连接至24位高速AD的输入端。

4.根据权利要求3所述的基于硬件实现拉普拉斯技术的多功能脑电采集仪，其特征在于，所述放大器为低噪音高精度仪器运算放大器，其共模抑制比在110dB以上，放大倍数在1000倍以内；所述抗混叠滤波器为低通滤波器；所述数字处理器为高速数字处理芯片DSP；所述24位高速A/D采用双极性24位高速A/D转换器。