[发明专利]一种EEG信号采集的模拟前端AFE电路及装置

说明书

本申请公开了一种EEG信号采集的模拟前端AFE电路及装置，包括：静电放电保护电路ESD Protect；与静电放电保护电路ESDProtect相连的缓冲器选择模块；与缓冲器选择模块相连的差分低通滤波器Diff LPF；与差分低通滤波器Diff LPF相连的仪表放大器INA；与仪表放大器INA相连的滤波器选择模块；与滤波器选择模块相连的第一缓冲器buffer；与第一缓冲器buffer相连的第一低通滤波器LPF，与第一低通滤波器LPF相连的模数转换器ADC。可见，该AFE电路实现链路简单、功耗低，内部干扰源少。

技术领域

本申请涉及信号采集技术领域，特别是涉及一种EEG信号采集的模拟前端AFE电路及装置。

背景技术

现有BCI EEG信号采集系统中模拟前端AFE电路一般采取三种方案：1.直流耦合单端模式；2.直流耦合全差分模式；3.交流耦合模式。

AFE直流耦合全差分模式的缺点：1、拥有全部的单端链路缺点；2、全差分链路需要2个INA产生差分信号。AFE交流耦合模式的缺点：1、链路结构比较复杂，功耗高；2、因为有高通滤波，所以直流附近的Delta(δ)脑波会有丢失；3、输入噪声，CMRR(电阻不匹配)，工频干扰(电阻接地耦合)会比直流模式差；4、过载恢复慢。

因此，如何实现链路简单、功耗低，内部干扰源少是亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种EEG信号采集的模拟前端AFE电路及装置，实现链路简单、功耗低，内部干扰源少。

为解决上述技术问题，本申请提供一种EEG信号采集的模拟前端AFE电路，包括：

静电放电保护电路ESD Protect；与静电放电保护电路ESD Protect相连的缓冲器选择模块；与缓冲器选择模块相连的差分低通滤波器Diff LPF；

与差分低通滤波器Diff LPF相连的仪表放大器INA；与仪表放大器INA相连的滤波器选择模块；

与滤波器选择模块相连的第一缓冲器buffer；与第一缓冲器buffer相连的第一低通滤波器LPF，与第一低通滤波器LPF相连的模数转换器ADC。

优选的，所述缓冲器选择模块包括第一开关矩阵MUX、第二缓冲器buffer、第三缓冲器buffer；第一开关矩阵的第一输出端经第二缓冲器连接差分低通滤波器的第一输入端，第一开关矩阵的第二输出端经第三缓冲器连接差分低通滤波器的第二输入端，第一开关矩阵的第三输出端连接差分低通滤波器的第一输入端，第一开关矩阵的第四输出端连接差分低通滤波器的第二输入端。

优选的，所述滤波器选择模块包括第二开关矩阵MUX、高通滤波器HPF、第二低通滤波器LPF；第二开关矩阵的第一输出端经高通滤波器连接第一缓冲器的输入端，第二开关矩阵的第二输出端经第二低通滤波器连接第一缓冲器的输入端，第二开关矩阵的第三输出端连接第一缓冲器的输入端。

优选的，所述缓冲器选择模块用于为模拟前端AFE电路提供加入缓冲器和不加入缓冲器两种选择；所述滤波器选择模块用于通过第二开关矩阵进行高通滤波、低通滤波或者无滤波。

优选的，所述模拟前端AFE电路还包括：与静电放电保护电路的输入端相连的测试电极和参考电极。

优选的，所述模拟前端AFE电路还包括：与仪表放大器相连的电阻R1、电阻R2；与电阻R1、R2相连的右腿驱动电路；右腿驱动电路用于减少共模干扰和工频干扰。

本申请还提供一种EEG信号采集的装置，包括：

N个权利要求1至5中任一项所述的模拟前端AFE电路、2N个电阻以及1个右腿驱动电路；N为正整数，且N大于等于2；

对于每个仪表放大器，每个仪表放大器具有两个R端口，每个R端口均通过一个电阻连接右腿驱动电路。