[发明专利]一种高共模抑制比生理电信号放大电路

说明书

本发明提出一种本发明提出一种高共模抑制比生理电信号放大电路，实现在抑制直流干扰的情况下,提供极高的共模抑制比，满足对生理电信号的高精度测量的需求，其特征在于，包括：前级放大电路和干扰抑制及输出电路，所述前级放大电路包括放大器A1和A2，所述干扰抑制及输出电路包括放大器A3和A4，电阻R7、R8、R9和R10，以及电容C1和C2；其中，所述放大器A1、A2和A4为仪表放大器；所述放大器A1的IN‑端与放大器A2的IN+端共同连接并获取输入信号IN‑，所述放大器A1的IN+端与放大器A2的IN‑端共同连接并获取输入信号IN+；所述放大器A1的输出端经由电容C1连接至放大器A4的IN‑端，所述放大器A2的输出端经由电容C2连接至放大器A4的IN+端。

技术领域

本发明涉及一种高共模抑制比生理电信号放大电路，应用于生理电测量仪器的前置信号放大。

背景技术

生理电信号前置放大器是生理电测量仪器(即心电仪)的重要组成部分,其作用是将微弱信号高保真放大,以便进一步处理、记录或显示。生理电前置放大器一般采用对地对称的双电极差动放大器,被测的生理电信号采用差动输入方式,成为差模信号。而干扰信号,尤其是落在大多数生物电信号频谱范围之内的工频干扰对差动放大器的输入端来说,主要是一种大小相等、极性相同的共模信号。因此,在生理电信号记录过程中,要求前置放大器有较高的抗共模干扰能力。

三运放仪用放大器是最常使用的生理电前置放大器(见图1)，它不但可以提供很高的输入阻抗,可以有效地抑制工频干扰等共模噪声。然而,在生理电测量中,由于电极在人体表面的安放部位不同使得电极与皮肤间的电解液也不同,导致在放大器的输入端有几毫伏以上的直流电压,加上人体表面各部位还存在一定的电位差,信号检测放大器的输入端总会存在比有用信号大几十倍的直流信号,这样就限制了“三运放”第一级的增益。从而限制了共模抑制比的进一步提高。这种直流信号还会对阻容耦合高通滤波(R2,C1)产生冲击效应,称之为直流干扰，也叫基线漂移。故此，为了减小直流干扰，一般要求患者平躺卧在床上，并保持平静，才能获得较好的心电信号。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提出一种高共模抑制比生理电信号放大电路，实现在抑制直流干扰的情况下,提供极高的共模抑制比，满足对生理电信号的高精度测量的需求，其具体技术内容如下：

一种高共模抑制比生理电信号放大电路，其包括：前级放大电路和干扰抑制及输出电路，所述前级放大电路包括放大器A1和A2，所述干扰抑制及输出电路包括放大器A3和A4，电阻R7、R8、R9和R10，以及电容C1和C2；其中，所述放大器A1、A2和A4为仪表放大器；

所述放大器A1的IN-端与放大器A2的IN+端共同连接并获取输入信号IN-，所述放大器A1的IN+端与放大器A2的IN-端共同连接并获取输入信号IN+；所述放大器A1的输出端经由电容C1连接至放大器A4的IN-端，所述放大器A2的输出端经由电容C2连接至放大器A4的IN+端；

所述放大器A1的输出端与所述放大器A2的输出端之间串联接有电阻R7和R8，所述放大器A4的IN+端与IN-端之间串联接有电阻R9和R10；所述电阻R7与R8的连接点与放大器A3的IN+端相连，所述电阻R9和R10的连接点与放大器A3的输出端相连，所述放大器A3的IN-端与输出端反馈连接。

本发明的有益效果是：在仪用放大器的基础上采用双端差分输入、双端差分输出的前置放大电路,结构简单容易调试，为后级抑制直流干扰提供保证，且在抑制直流干扰的情况下提供极高的共模抑制比，尤其适合生理电信号的高精度测量。经实测应用，患者无需平躺卧在床上，甚至还可以有小量运动，而不会影响心电信号的测量。

附图说明

图1为现有技术中的生理电前置放大器的电路图。

图2为本发明的高共模抑制比生理电信号放大电路的电路图。

图3为正常的心电信号波形图。