[实用新型]一种基于心电信号的前置放大处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及弱信号放大处理的技术领域，具体是一种基于心电信号的前置放大处理系统。

背景技术

心电信号属于生物医学信号，一般比较微弱，其范围在0.5mV到2.0mV之间，心电信号的能量主要集中在0 Hz ~100Hz，心电电极阻抗较大，一般在几百千欧以上，且干扰比较强，主要来自工频干扰、电极和皮肤之间接触变化引起的基线漂移、肌电干扰和呼吸干扰等噪声源，因为心电信号的特殊性，在心电信号的采集和处理过程中应尽可能地保持心电信号不失真，在心电信号的采集和处理过程中，前置放大处理电路对心电信号的影响是最大，而心电信号存在幅度小、频率低、干扰强等的问题，因此对于前置放大处理电路的设计要求就比较高。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种基于心电信号的前置放大处理系统，解决了心电信号幅度小、频率低和干扰强等的问题，并且功耗小、灵敏度高，能够实现对采集出来的信号无失真输出，起到进一步优化处理作用。

其技术方案是这样的：其包括心电信号采集电路、信号输出电路，其特征在于：所述心电信号采集电路的输出端与高频噪声过滤电路的输入端相连接，所述高频噪声过滤电路的输出端与放大电路的输入端相连接，共模抑制电路、一阶高通滤波电路的输入端分别连接至所述放大电路的输出端，所述一阶高通滤波电路的输出端与三阶巴特沃斯滤波电路的输入端相连接，双T带阻滤波电路的输入端与所述三阶巴特沃斯滤波电路的输出端相连接，所述双T带阻滤波电路的输出端与所述信号输出电路的输入端相连接。

其进一步特征在于：所述放大电路包括仪表放大器U3、电阻R7、R8、R9、电容C9、C10，所述仪表放大器U3采用放大器AD8220，所述电阻R7的一端连接所述电阻R8的一端，所述电阻R7的另一端连接所述电阻R9的一端后接至所述仪表放大器U3的2接线端，所述电阻R8的另一端连接所述电阻R9的另一端后接至所述仪表放大器U3的3接线端，所述仪表放大器U3的5接线端接电源VCC_-5V，所述仪表放大器U3的5接线端通过所述电容C10接地GND，所述仪表放大器U3的8接线端接电源VCC_+5V，所述仪表放大器U3的8接线端通过所述电容C9接地GND；

所述共模抑制电路包括运算放大器U6、U7、电容C15、电阻R17、R18、R19、R20、R21、R22，所述运算放大器U6、U7均采用运算放大器AD2177，所述运算放大器U6的2接线端与1接线端相连，所述运算放大器U6的1接线端连接所述电阻R18的一端，所述电阻R21、R22的一端与所述电阻R18的另一端连接至所述运算放大器U7的2接线端，所述运算放大器U7的1接线端连接所述电阻R19的一端，所述电阻R21的另一端连接所述电阻R20的一端后接至所述运算放大器U7的1接线端，所述电阻R22的另一端连接所述电容C15的一端后接至所述运算放大器U7的1接线端；

 所述三阶巴特沃斯滤波电路包括运算放大器U4、U5、电容C12、C13、C14、电阻R11、R12、R13、R14、R15、R16，所述运算放大器U4、U5均采用运算放大器AD8603，所述电阻R11、R12的一端、所述电容C12的一端接至所述运算放大器U4的4接线端，所述电阻R12的另一端、所述电容C12的另一端均接至所述运算放大器U4的1接线端，所述电阻R11的另一端接电源VCC_2.5V，所述电阻R13的一端连接所述运算放大器U4的1接线端，所述电阻R14的一端、所述电容C14的一端与所述电阻R13的另一端相连，所述电阻R15、R16的一端连接所述运算放大器U5的4接线端，所述运算放大器U5的1接线端、所述电阻R15的另一端连接所述电容C14的另一端，所述电阻R16的另一端接电源VCC_2.5V，所述电阻R14的另一端、所述电容C13的一端连接所述运算放大器U5的3接线端，所述电容C13的另一端接电源VCC_2.5V。

本实用新型的有益效果是，该系统具有高输入阻抗、高共模抑制比、低噪声、低漂移、非线性度小等特点，能够实现对采集的心电信号无失真的放大处理，采用共模抑制电路可消除共模干扰，保护采集处理过来的电极信号，经过三阶巴特沃斯滤波电路低通滤波后，连接双T带阻滤波电路来排除残留的50Hz的工频干扰，经过处理后的信号输出电路，能够保证无失真，并且能够满足A/D转化所需的电平量，从而确保能提供进一步优化处理的信号，具有较高的实用性。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是放大电路的电路示意图；