[发明专利]应用于可穿戴干电极心电监测的低噪声高输入阻抗放大器

摘要

本发明公开一种应用于可穿戴干电极心电监测的低噪声高输入阻抗放大器。放大器电路采用新颖的斩波稳定技术降低了电路的闪烁噪声，能够有效地对超低频的心电信号进行放大；同时采用了采样输入结构，保证了在使用斩波稳定技术的同时不降低放大器的输入阻抗，能够有效地从高阻的干电极获取心电信号，有利于可穿戴干电极心电检查的应用；采用了数字模拟混合调节的电极失调抑制电路，在提供了±300mV的电极失调抑制能力的同时不增加总体电路的噪声；采用快速恢复电路，提高了电极失调抑制环路的恢复时间，有利于全天候连续心电检测的应用，为物联网+医疗提供了很好的解决方案。

主权项

1.应用于可穿戴干电极心电监测的低噪声高输入阻抗放大器，包括斩波放大器、纹波抑制环路和增益控制环路；纹波抑制环路的输入端连接斩波放大器的输出端，纹波抑制环路的输出端接斩波放大器内部第一级跨导放大器的输出端；增益控制环路的输入端连接斩波放大器的输出端，纹波抑制环路的输出端接斩波放大器内部第一级跨导放大器的输出端；其特征是，还进一步包括采样输入级电路、模拟电极失调抑制环路和数字电极失调抑制电路；采样输入级电路的输入端V_inn和V_inp形成本低噪声高输入阻抗心电放大器的输入端；采样输入级电路的输出端V_ampn和V_ampp连接斩波放大器的输入端；斩波放大器的输出端形成本低噪声高输入阻抗心电放大器的输出端；模拟电极失调抑制环路包括低通滤波器和衰减器；低通滤波器的一组输入端形成模拟电极失调抑制环路的输入端，并与斩波放大器的输出端连接；低通滤波器的输出端与衰减器的输入端连接；衰减器的输出端连接采样输入级电路的输入端V_ADSLn和V_ADSLp；数字电极失调抑制电路的输入端连接模拟电极失调抑制环路的低通滤波器的输出端，数字电极失调抑制电路的输出端连接采样输入级电路的输入端V_DDSLn和V_DDSLp；采样输入级电路完成对外部输入信号的采样和预处理，在输入信号进入斩波放大器前将输入信号中的电极失调和基线漂移干扰去除而不降低电路的输入阻抗；模拟电极失调抑制环路先利用低通滤波器对斩波放大器输出信号进行低通滤波取出电极失调和基线漂移干扰并进行放大后输出一个模拟反馈信号，再利用衰减器对模拟反馈信号进行衰减后送入到采样输入级电路，以抵消外部输入信号的电极失调和基线漂移干扰；数字电极失调抑制电路检测模拟电极失调抑制环路的有源低通滤波器输出的模拟反馈信号的电压，并据此产生一个数字补偿信号送入到采样输入级电路，以防止低通滤波器输出饱和。