[发明专利]一种逐次逼近型模数转换器、心电信号采集设备及方法

权利要求书

1.一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述逐次逼近型模数转换器包括多路复用器、N位加法器、采样时钟和逻辑控制单元。

2.如权利要求1所述的一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，

所述多路复用器用来将N个输入通道的数据复用到一个输出通道上；

所述N位加法器包括四端输入端口，输出端口会根据输入电压来输出对应的高低电平。

3.如权利要求1所述的一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，

所述逻辑控制单元包括由场效应管构成的比较器，对所述第N次输入信号电压采集电压、所述第N-1次输入信号电压以及所述阈值电压V_th比较，并输出对应的采集值。

4.如权利要求3所述的一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述对所述第N次输入信号电压采集电压、所述第N-1次输入信号电压以及所述阈值电压V_th比较，包括：

第一个半周期中，第N次输入信号电压被采集；

在第二个半周期中，对所述第N次输入信号电压采集电压与第N-1次输入信号电压比较，比较的结果会锁存在触发器中作为所述N位加法器的进位输入；

在第三个半周期中，所述N位加法器会与阈值电压V_th做加减法得到数模转换器的电压值；

在第四个半周期中，当第N次输入信号电压值与第N-1次输入信号电压值的差值大于阈值电压V_th时，所述逻辑控制单元输出低电平，而第N次输入信号电压值与第N-1次输入信号电压值的差值小于所述阈值电压V_th时，所述逻辑控制单元会输出高电平。

5.如权利要求1所述的一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述采样时钟包括两种系统时钟信号，所述两种系统时钟信号对应两种采样频率，分别为高采样频率和低采样频率，所述采样频率会根据信号的情况在所述高采样频率与所述低采样频率之间变化。

6.如权利要求5所述的一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述高采样频率CLK_H为280-310Hz，所述低采样频率CLK_L为25-35Hz。

7.如权利要求1所述的一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述逐次逼近型模数转换器采用数字电路结构，所述采样时钟包括两个系统时钟周期，所述逐次逼近型模数转换器通过所述两个系统时钟周期进行一次模数转换，其中一个所述系统时钟周期用于判断输入信号的绝对值是否大于阈值电压V_th。

8.如权利要求7所述的一种逐次逼近型模数转换器，其特征在于，所述阈值电压V_th为0.95-1.05V。

9.一种心电信号采集设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的逐次逼近型模数转换器。

10.一种利用如权利要求1-8任一所述的逐次逼近型模数转换器进行心电信号采集方法，其特征在于，所述采集方法包括：

清零初始化，将前一次采集电压值清零；

开始进行计数，计数的值代表了第N次时钟频率下的时间间隔；

在所述时间间隔内，计算第N次输入信号电压值与第N-1次输入信号电压值的差值，所述差值再与阈值电压V_th来比较大小；

当所述差值大于阈值电压时，进行下一步模数转换，记录电压转换值，继续第N+1次采集；

当所述差值小于阈值电压且所述时间间隔不相等时，本次采集无效，继续第N+1次采集；

当所述差值小于阈值电压且所述时间间隔相等时，进行下一步模数转换，记录电压转换值，继续第N+1次采集。