[其他]窄频带脑电图放大器

说明书

一般说来，本发明涉及一种放大器，用于放大表示皮肤的二个测位上电位的一对信号，更具体地说，是涉及用输入信号研究皮层产生的电位的窄频带脑电图放大器，所用的输入信号与生成电位自动折射仪系统一起连用的放大器的窄频带相匹配。

一种类型的脑电图（EEG）分析，是利用一个特殊频率的输入信号，该信号可在所研究对象的头皮上产生一个电位，该电位是用EEG的探头或电极进行测量的。另一类EEG的分析是依靠先鉴定的特定频率，例如，对象在昏睡前马上增加α波的放射强度。目前，使用EEG放大器所进行的此类分析，可以检测从直流到几千赫芝的频率范围。为了在这样宽的频率范围内得到放大信号的能力，利用斩波器稳定的常规EEG放大器需化费10，000～15，000美元。但是，尽管化费如此高，放大器的电路如此完善，却仍然不能消除在使用环境中所出现的全部噪音。在商务环境中，这是一个特殊的问题，例如，在光学仪器制造商的办公室里通常并不提供隔离周围电噪声的装置。

Beckman公司制造的611型放大器，就是这种常规EEG放大器之一例。此种放大器利用斩波稳定电路并具有上述灵活性。不过，多种EEG分析除了将标准引线跟耳垂相连之外，还使用二个或多个探头来探测头皮上皮肤的电位。这类研究显示了附在头皮上的二个探头的电位差。为了用常规放大器，例如Beckman611型进行此类研究，用一个头皮探头作为基准引线，而另一头皮探头则与放大器的输入相连。结果，用第一个头皮探头所测得的电位波动引起了放大器输入部分的内接地的波动。因此，把输入阻抗限制在3-5千欧姆的范围之内。

本发明的主要目的，是为用于产生电位自动折射仪系统提供一种低噪声EEG放大器。

从此目的来看，本发明属于接收表示皮肤上两个测点上电位的第一和第二输入信号的低噪声、窄频带放大器。该放大器包括第一、第二阻抗装置，分别与接收第一和第二输入信号的电路相连，以使在它们工作时，对第一和第二输入信号提供恒定的阻抗，并分别输出第一、第二内部信号，上述第一，第二阻抗装置各自提供的恒定阻抗实际上相等;差动放大器装置从第二个内部信号中减去第一个内部信号，产生第三个内部信号;而滤波器装置则进行滤波并放大第三个内部信号，从而产生窄频带输出信号，其特征在于：为第一、第二阻抗装置、差动放大器装置和滤波器装置供电的内部电源装置;而屏蔽装置则使第一、第二阻抗装置、差动放大器装置、滤波器装置以及内电源装置对外部电磁信号屏蔽。

下面将通过参照附图举例说明本发明的最佳实施方案，其中：

图1为本发明放大器的部件分解图;

图2为图1所示放大器电元件的电路图。

根据本发明的EEG放大器，由于其机械结构使得能够获得很低的噪声。如图1所示，金属罩10，包括罩盖10a和底座10b，当罩盖10a与底座10b用螺钉16连在一起时，金属罩即将电路板14上的整个电部件12罩在其中。电路板14是一个磨光的平面电路板，板的一面上镀有铜膜18。为了消除来自电源线的噪音，放大器以电池20供电。输入插座21和输出插座22装在罩盖10a上，并与电部件12连接。

根据本发明放大器的一个实施例的电部件12的连接，如图2所示。主要电部件包括第一（23）及第二（24）阻抗元件，它们为第一和第二输入信号提供高输入阻抗，以使实际上任何一种形式的探头或电极都可与此放大器连用。阻抗元件23和24的输出分别是第一、第二内部信号。利用差动放大器25，从第一内部信号中减去第二个内部信号，输出第三个内部信号给滤波部件26。滤波部件26包括一对带通滤波器27及28，它们设计成具有基本相同的中心频率、带宽及增益。接着，带通滤波器27和28与低通滤波器29、高通滤波器30相连。在图2中，把低通滤波器29放在高通滤波器30的前面;然而，如果高通滤波器30放在低通滤波器29的前面，所得结果也是相似的。第一阻抗元件23及第二阻抗元件24和差动放大器25最好给出数量级为10的小增益，而滤波部件26提供的增益为10⁶数量级。

在图2的实施例中，输入插座21接收输入信号，该插座含有第一管脚31和第二管脚32，把导线插入其中后，就传送指示研究对象的皮肤在二个不同部位上皮层电位的第一、第二输入信号。该第一、第二输入信号分别通过电阻33、34，并分别通过二极管削波电路35和36。二极管削波电路35和36各有两个二极管38、40和42、44。二极管削波电路35和36，阻止二极管38和42上大于+9伏的正向偏压及二极管40和44上的小于-9伏的负向偏压达到运算放大器50和52。