[发明专利]用于穿戴式三维脉搏波监测的模拟前端芯片架构

说明书

本公开提供了一种用于穿戴式三维脉搏波监测的模拟前端芯片架构，用于接收MEMS脉搏压力传感器采集的脉搏信号，所述模拟前端芯片架构包括多个信息采集通道，接收所述MEMS脉搏压力传感器采集的脉搏信号；每个所述信息采集通道同时采集直流分量信号和/或交流分量信号。本公开通过分别提取脉搏波的交流分量和直流分量，获取更完整的压力脉搏波信息；优化得到了足够低的等效输入噪声，使其远远小于脉搏信号幅值。

技术领域

本公开涉及穿戴式设备领域，尤其涉及一种用于穿戴式三维脉搏波监测的模拟前端芯片架构。

背景技术

随着老龄化现象日益加剧，可穿戴式健康监测设备成为了研究热点。电生理信号的采集处理是可穿戴式智能监测设备的核心技术之一。电生理信号普遍有着频率低，幅度小的特点。目前对于电生理信号的研究，主要集中于心电、脑电以及肌电信号，对于脉搏信号的研究还不够完善，脉搏信号监测设备拥有广阔的发展前景。

模拟前端芯片是脉搏信号监测系统中的重要结构，但其应用在脉搏信号监测中的难点在于：(1)脉搏信号采集过程中会产生较大的噪声与干扰；(2)生物传感器与皮肤之间通常会存在MΩ量级的等效电阻；(3)脉搏信号幅度微弱。本领域技术亟需解决上述问题，以为使脉搏信号监测系统获得更加长远的发展。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种用于穿戴式三维脉搏波监测的模拟前端芯片架构，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种用于穿戴式三维脉搏波监测的模拟前端芯片架构，用于接收MEMS脉搏压力传感器采集的脉搏信号，所述模拟前端芯片架构包括：

多个信息采集通道，接收所述MEMS脉搏压力传感器采集的脉搏信号；每个所述信息采集通道同时采集直流分量信号和交流分量信号。

在本公开的一些实施例中，每个所述信息采集通道包括：

仪表放大器，用于放大所述MEMS脉搏压力传感器采集的脉搏信号，所述仪表放大器抑制所述MEMS脉搏压力传感器的直流失调电压，采集交流分量信号；

滤波电路，与所述仪表放大器相连，所述滤波电路用于采集直流分量信号。

在本公开的一些实施例中，所述信息采集通道的个数为n个，所述多路复用器为2n选1多路复用器，其中n＞1。

在本公开的一些实施例中，所述信息采集通道为8通道信息采集通道；所述多路复用器为16选1多路复用器。

在本公开的一些实施例中，还包括：偏置电路，用于为所述模拟前端芯片架构提供偏置电流和偏置电压。

在本公开的一些实施例中，所述仪表放大器为交流耦合式仪表放大器。

在本公开的一些实施例中，还包括：

多路复用器，分时选择各个所述信息采集通道的直流分量信号和/或交流分量信号；

数模转换器，接收所述多路复用器选择的直流分量信号和/或交流分量信号，并转换为数字信号。

在本公开的一些实施例中，还包括：

串行接口电路，接收数模转换器输出的并行数字信号，所述串行接口电路使数字信号按模数转换器输出并行数字信号的高位至低位串行时序输出。

在本公开的一些实施例中，所述MEMS脉搏压力传感器的个数与所述信息采集通道的个数对应。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开用于穿戴式三维脉搏波监测的模拟前端芯片架构至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：