[发明专利]微型穿戴式光声信号采集系统

说明书

本发明涉及光声技术领域，具体涉及一种微型穿戴式光声信号采集系统，包括第一稳压电路、放大电路、第二稳压电路、模数转换电路、FPGA主控电路、第三稳压电路和串口输出电路；超声探头的超声脉冲信号经过放大电路放大后，经过模数转换电路转换为12位的数字信号，FPGA主控电路每次提供一个65MHz的时钟上升沿，模数转换电路进行一次数据转化，得到一次信号，持续提供65MHz的时钟就可以持续对放大的模拟信号进行模数转化，随后数据经所述串口输出电路输出，能够在采集光声信号时对光声信号进行放大，提高光声信号幅值。

技术领域

本发明涉及光声技术领域，尤其涉及一种微型穿戴式光声信号采集系统。

背景技术

光声效应是用脉冲激光作为激励，当脉冲激光照射组织时，组织吸收光能并将其转换为热能，随之产生热膨胀，最终以超声波的形式向外传播信号，即光声信号；光声信号通过超声耦合剂量被超声换能器接受，经过高速采集卡将模拟信号转变为数字信号并存储到计算机上；由于在光声效应中，厘米量级的吸收体产生的光声信号的频带约为20-300kHz，毫米量级的吸收体产生的光声信号频带约为70kHz-2.5MHz，微米量级的吸收体产生的光声信号的频带约为400kHz-20MHz，人体的血管组织属于微米级的吸收体，因此吸收所激发的光声信号频率一般在几百kHz到几十MHz之间，另外信号幅值一般为微伏级别，一个信号脉冲持续的时间为毫秒级甚至微秒级，产生的光声信号幅值较低，容易被噪声淹没，而现有的光声信号采集系统无法对微小的光声信号进行放大，采集效果不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型穿戴式光声信号采集系统，能够在采集光声信号时对光声信号进行放大，提高光声信号幅值。

为实现上述目的，本发明提供了一种微型穿戴式光声信号采集系统，包括第一稳压电路、放大电路、第二稳压电路、模数转换电路、FPGA主控电路、第三稳压电路和串口输出电路；所述放大电路和所述第一稳压电路电连接，所述模数转换电路和所述放大电路电连接，所述第二稳压电路和所述模数转换电路电连接，所述FPGA主控电路和所述模数转换电路电连接，所述第三稳压电路和所述FPGA主控电路电连接，所述串口输出电路和所述FPGA主控电路电连接。

其中，所述第一稳压电路包括芯片U5、电阻R33、电容C36、电容R56、电容C35、电阻R34、电容C61、电感L6、二极管D1、插接件JP2、电容C62、电感L7和电容C63；

所述电阻R33一端和所述芯片U5的OUT端连接，另一端与所述芯片U5的S/ADJ端连接；所述电容C36一端与所述电阻R33连接；所述电容R56正极与所述电容C36连接，负极接地；所述电容C35一端与所述电容R56正极连接，另一端与所述芯片U5的BYP端连接；所述电阻R34一端与所述电阻R33连接，另一端与所述芯片U5的GND端连接；所述电容C61一端与所述芯片U5的iN端连接，另一端接地；所述电感L6一端与所述电容C61连接；所述二极管D1负极与所述电感L6连接；所述插接件JP2一端与所述二极管D1正极连接，另一端接地；所述电容C62正极与所述电感L6连接，负极接地；所述电感L7一端与所述电容C62负极连接；所述电容C63正极与所述电感L6连接，负极与所述电感L7连接。

其中，所述放大电路包括射频连接器P1、电阻R19、电容C14、电阻R30、电阻R29、电阻R28、电感L5、电容C29、电容C27、电容C26、电容C23、电阻R32、运算放大器U4、电阻R12、电容C10、电阻R14、电容C16、电阻R16、电容C12、电阻R17、电容C13、电阻R27、电阻R25、电阻R20、电感L4、电容C28、电容C25、电容C22、电容C17、电阻R31、运算放大器U3、电容C15、电阻R11、电容C9、电阻R13、电容C2、电阻R15和电容C11；