[实用新型]心电信号放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号放大器领域,提供了一种应用于心电图机、HOLTER、心电工作站中用于心电信号放大的专用放大器。

背景技术

由于心电信号采集的各种特殊要求，常规的心电信号放大器如图1所示，由级联的前置放大器，隔离直流高通滤波器，低通滤波放大器组成。

其中，前置放大器可由一个运算放大器（直接放大，或与其它某一导联形成差分放大关系）、二个运算放大器（简化的仪表放大器，与其它某一导联形成差分放大）或者三个运算放大器（标准仪表放大器，与其它导联形成差分放大）构成。由于前置放大器的输入端与电极在直流上是直通的，极化电压就成了限制前置放大倍数的决定因素。极化最大电压可达300mV。这点限制前置放大倍数必须小于20倍。放大倍数再大，前置放大器将不能正常工作，极化电压将使其输出电压偏移超过供电电压。这是常规心电信号放大器的一个弱点，市面上的心电信号放大器都至少有两级放大。另外运算放大器输入端有一定的偏置电流流经人体，容易引起不必要的偏移和噪声。

隔离直流高通滤波器：是电阻、电容组成的一阶滤波器。它除了完成滤波作用以外，还有隔离心电电极产生的极化电压的作用，以保证后级低通放大正常工作。滤波时间常数一般为2_3秒，电容一般为1uf左右，电阻一般大于2MΩ。

低通滤波放大器：基本功能是在完成滤波的同时进行放大。历史上不同时代、不同功能的心电设备其滤波器的参数不一样，因此它所用的运算放大器个数也不一样。而当前心电信号放大器后面连接的一般都是AD采样、数字处理，所以当前这一级都是由一个运放组成的简单的一阶低通放大器，而它没有完成的滤波任务都是由后面数字滤波器完成的。当前低通放大中运算放大器输出端都直接连接AD采样，这种连接存有一定的问题。AD采样器件在采样瞬间，会有1uS左右的时间相当于在前面运算放大器的输出端并联了一个10_20pf的电容，它带来的冲击直接影响前面运算放大器工作的稳定性，进而影响AD采样的精度。

当前医疗事业的高速发展，对医疗检测设备提出越来越高的要求，心电信号放大器也亦然，体积小、重量轻、耗电低是最基本的。因此在这些方面的每一分努力都不是多于的。改变电路结构，充分的利用电子技术发展带来的有利条件，可以设计出比其性能更好、精度更高、体积更小以及能耗更低的心电信号放大器。

实用新型内容

为了克服现有的心电信号放大器存在的不足，本实用新型提供了一种高性能、高精度、体积小、功耗低的心电信号放大器，包括级联的隔直高通滤波器以及放大器，所述隔直高通滤波器能够去除极化电压的影响，抗极化电压能力强于原有电路，由于没有放大器的偏置电流通过人体，可以减少不必要的漂移和噪声。

进一步地，所述放大器之后还级联一阶低通滤波器。

进一步地，所述隔直高通滤波器包括滤波电阻和电容，所述滤波电阻大于5MΩ，电容小于0.7μF，以保证输入高阻抗。

进一步地，所述放大器为一个运放的放大器，所述放大器的放大倍数为100-500倍，由于排除了极化电压的影响，这级放大器即可做到放大倍数在500倍以上而不会产生其它问题。

进一步地，所述一阶低通滤波器的滤波电阻为20-100KΩ，所述一阶低通滤波器的电容为0.04-0.7μF，除了完成滤波的任务外，还便于和后面的AD采样数字电路接口。

附图说明

图1为现有心电信号放大器结构图。

图2为本实用新型心电信号放大器结构图。

图3为本实用新型心电信号放大电路。

具体实施方式

以下实施例用于进一步说明本实用新型，但不应理解为对本实用新型的限制。在不背离本实用新型精神和实质的前提下，对本实用新型所作的修饰或者替换，均属于本实用新型的范畴。

如图2所示，本实用新型的心电信号放大器由隔直高通滤波器、放大器以及一阶低通滤波器级联而成，隔直高通滤波器、放大器以及一阶低通滤波器均为本领域常用的电路，本实用新型在信号进行放大之前进行简单的隔直高通滤波操作，这样就改善了后面放大器的工作条件。

以下结合图3对本实用新型的心电信号放大器的电路图予以说明：

电容C1一端连接输入信号，一端通过电阻R1接地并与运算放大器的同向输入相连，运算放大器的输出与电阻R6相连并通过电阻R2与运算放大器的反向输入相连，电阻R6的另一端通过电容C2接地并连接到输出端，运算放大器的反向输入端通过电阻R3与LL导联的运放输出端相连。所有八路心电信号都与LL导联的心电信号形成差分相减关系。其中C3、R7也是隔直高通滤波器，而R4应等于R3、R5应等于R2。