[发明专利]前端放大器电路

说明书

一种前端放大器电路，用以接收生物信号，包括信号通道。上述信号通道放大生物信号而产生检测电流，上述信号通道包括电容耦合转导放大器。电容耦合转导放大器将上述生物信号放大转导增益，而输出第一电流。通过实施本发明能即时得知身体状态，可用于做即时的监控或者治疗。

技术领域

本发明是有关于一种适用于生物医学电子领域的前端放大器电路，特别是一种适用于生物医学电子领域的电流模式前端放大器电路。

背景技术

在生物医学电子领域中检测脑电信号时，前端放大电路具有举足轻重的角色，由于生理信号具有低频、低振幅等特性，一个适当放大生理信号的前端电路必须要有低噪声和高的放大倍率。除此之外，功率的消耗需要越小越好，以应用在穿戴式装置上做长时间的测量。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种前端放大器电路，用以接收一生物信号，包括：一信号通道。上述信号通道放大上述生物信号而产生一检测电流。上述信号通道包括一电容耦合转导放大器。上述电容耦合转导放大器将上述生物信号放大一转导增益，而输出一第一电流。

根据本发明的一实施例，上述电容耦合转导放大器包括：一第一输入电容、一第二输入电容、一第一共模P型晶体管、一第二共模P型晶体管、一第一电流源、一第二电流源、一第一转导P型晶体管、一第二转导P型晶体管、一线性电阻、一第三转导P型晶体管、一第四转导P型晶体管、一第一转导N型晶体管、一第二转导N型晶体管、一第三转导N型晶体管以及一第四转导N型晶体管。上述第一输入电容耦接于一输入负极端以及一第一节点之间。上述第二输入电容耦接于一输入正极端以及一第二节点之间，其中上述第一输入电容以及上述第二输入电容以一差动模式，交流耦合上述生物信号。上述第一共模P型晶体管用以将一共模电压提供至上述第一节点。上述第二共模P型晶体管用以将上述共模电压提供至上述第二节点。上述第一电流源用以提供一第一转导偏压电流。上述第二电流源用以提供一第二转导偏压电流。上述第一转导P型晶体管的源极端接收上述第一转导偏压电流，栅极端耦接至上述第二节点。上述第二转导P型晶体管的源极端接收上述第二转导偏压电流，栅极端耦接至上述第一节点，其中上述第一转导P型晶体管以及上述第二转导P型晶体管用以产生上述转导增益。上述线性电阻耦接于上述第一转导P型晶体管的源极端以及上述第二转导P型晶体管的源极端之间，其中上述线性电阻用以提升上述转导增益的一线性度。上述第三转导P型晶体管的源极端耦接至上述第一转导P型晶体管的漏极端，栅极端耦接至一转导偏压电压。上述第四转导P型晶体管的源极端耦接至上述第二转导P型晶体管的漏极端，栅极端耦接至上述转导偏压电压，漏极端耦接至一转导输出端，其中上述转导输出端输出上述第一电流。上述第一转导N型晶体管的漏极端以及栅极端皆耦接至上述第三转导P型晶体管的漏极端。上述第二转导N型晶体管的漏极端耦接至上述转导输出端，栅极端耦接至上述第一转导N型晶体管的栅极端。上述第三转导N型晶体管的漏极端以及栅极端皆耦接至第一转导N型晶体管的源极端，源极端耦接至一接地端。上述第四转导N型晶体管的漏极端耦接至上述第二转导N型晶体管的源极端，栅极端耦接至上述第三转导N型晶体管的栅极端，源极端耦接至上述接地端。

根据本发明的一实施例，其中上述信号通道更包括：一带通滤波放大器、一可调整增益放大器以及一偏移消除电路。上述带通滤波放大器将上述第一电流滤除于一频带宽之外的噪声且放大一第一电流增益，而输出一第二电流。上述可调整增益放大器将上述第二电流放大一第二电流增益而于一调整增益输出端输出上述检测电流，其中上述第二电流增益为可调整。上述偏移消除电路用以消除上述电容耦合转导放大器、上述带通滤波放大器以及上述可调整增益放大器的输出偏移电流。

根据本发明的一实施例，前端放大器电路更包括一转阻放大器。上述转阻放大器用以将上述检测电流经由一转阻增益转换为一电压信号，且提供一驱动能力至耦接的一量测系统，其中上述生物信号至上述电压信号放大的倍率为上述转导增益、上述第一电流增益、上述第二电流增益以及上述转阻增益的乘积。