[发明专利]一种恒流源驱动的生物电前置放大器及其控制方法

权利要求书

1.一种恒流源驱动的生物电前置放大器，其特征在于，所述生物电前置放大器包括：第一电极接触电阻、携带人体信息的第一人体阻抗、放大器、抗混叠滤波电路、模数转换器和微处理器，所述生物电前置放大器接入被测生物电信号和恒流源信号。

所述第一人体阻抗的一端连接所述被测生物电信号，所述第一人体阻抗的另一端和所述第一电极接触电阻的一端相连；所述第一电极接触电阻的另一端分别与所述放大器的输入端和所述恒流源信号的一端相连；所述恒流源信号的另一端接地；通过所述恒流源信号的驱动，所述放大器对叠加后的所述被测生物电信号与所述人体信息进行放大，将第一放大后信号依次输入到所述抗混叠滤波电路、所述模数转换器和所述微处理器中进行处理，获取所述被测生物电信号和携带人体信息的阻抗信号。

2.根据权利要求1所述的一种恒流源驱动的生物电前置放大器，其特征在于，当所述放大器为差动放大器时，所述生物电前置放大器接入第一被测生物电信号、第二被测生物电信号、第一恒流源信号和第二恒流源信号，所述生物电前置放大器还包括：第二电极接触电阻和携带人体信息的第二人体阻抗，其中，所述第一恒流源信号和所述第二恒流源信号幅值相等且方向相反，或所述第一恒流源信号和所述第二恒流源信号之和为恒定值；

所述第一人体阻抗的一端连接所述第一被测生物电信号，所述第一人体阻抗的另一端和所述第一电极接触电阻的一端相连；所述第一电极接触电阻的另一端分别与所述差动放大器的正向输入端和所述第一恒流源信号的一端相连；所述第一恒流源信号的另一端接地；所述第二人体阻抗的一端连接所述第二被测生物电信号，所述第二人体阻抗的另一端和所述第二电极接触电阻的一端相连；所述第二电极接触电阻的另一端分别与所述差动放大器的负向输入端和所述第二恒流源信号的一端相连；所述第二恒流源信号的另一端接地；通过所述第一恒流源信号和所述第二恒流源信号的驱动，所述差动放大器对叠加后的所述第一被测生物电信号、所述第二被测生物电信号与所述人体信息进行放大，将第二放大后信号依次输入到所述抗混叠滤波电路、所述模数转换器和所述微处理器中进行处理，获取所述第一被测生物电信号与所述第二被测生物电信号的差值和所述携带人体信息的阻抗信号。

3.根据权利要求1所述的一种恒流源驱动的生物电前置放大器，其特征在于，所述恒流源信号为高频三角波、锯齿波或正弦波信号，所述恒流源信号由电流输出的高速数模转换器、三极管以及场效应管产生。

4.根据权利要求2所述的一种恒流源驱动的生物电前置放大器，其特征在于，所述第一恒流源信号和所述第二恒流源信号为高频差动三角波、锯齿波或正弦波信号，所述第一恒流源信号和所述第二恒流源信号由电流输出的高速数模转换器、三极管以及场效应管产生。

5.一种用于权利要求1所述的一种恒流源驱动的生物电前置放大器的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)所述抗混叠滤波电路对所述第一放大后信号进行滤波，将第一滤波后信号输入到所述模数转换器中；

(2)所述模数转换器将所述第一滤波后信号转换为数字信号，进行信号采集，将第一采集到信号输入到所述微处理器中；

(3)所述微处理器将所述第一采集到信号的正半个周期数据之和与负半个周期数据之和相加，经过下抽样处理获取到所述被测生物电信号；所述微处理器将所述第一采集到信号的正半个周期数据之和与负半个周期数据之和相减，经过下抽样处理获取到所述携带人体信息的阻抗信号。

6.一种用于权利要求2所述的一种恒流源驱动的生物电前置放大器的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)所述抗混叠滤波电路对所述第二放大后信号进行滤波，将第二滤波后信号输入到所述模数转换器中；

(2)所述模数转换器将所述第二滤波后信号转换为数字信号，进行信号采集，将第二采集到信号输入到所述微处理器中；

(3)所述微处理器将所述第二采集到信号的正半个周期数据之和与负半个周期数据之和相加，经过下抽样处理获取到所述第一被测生物电信号与所述第二被测生物电信号的差值；所述微处理器将所述第二采集到信号的正半个周期数据之和与负半个周期数据之和相减，经过下抽样处理获取到所述携带人体信息的阻抗信号。