用于腦電檢測的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及一種用于腦電檢測的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)的發(fā)展，近幾年人們開始對人類大腦思維活動所產(chǎn)生的生物電活動(即事件相關(guān)電位)進行檢測和研究，這就對采集腦電信號的頻帶要求越來越寬，而且腦電信號往往要求多通道同時采集，每個通道帶寬最高達到O—2000Hz，這就要求每個通道的采樣頻率至少要達到4KHz以上。
[0003]對于微弱的腦電信號，往往是伴隨著大得多的干擾信號同時存在，將腦電信號放大同時也不可避免將干擾信號放大。對于微伏級的腦電信號，要想在16位以下的采樣系統(tǒng)中分辨清楚就必須至少放大1000-10000倍，而這樣干擾信號又會使放大器飽和。這對矛盾在常規(guī)的放大器中難以解決。有效的解決方案就是減小放大倍數(shù)同時提高AD轉(zhuǎn)換的精度，經(jīng)過計算采用24位的轉(zhuǎn)換精度，放大倍數(shù)只要5-10倍就能滿足要求。大的干擾信號可以在采樣進來AD轉(zhuǎn)換后通過數(shù)字濾波的辦法來去除。但是，提高采樣精度又帶來新的問題;現(xiàn)有的高精度AD采樣芯片大都是Σ — Z型的，它是通過用過采樣的辦法犧牲采樣率來實現(xiàn)高精度的，因此采樣率不高。
[0004]常規(guī)數(shù)字化腦電圖儀是將由電極線引入的多路腦電信號先分別進行模擬放大和濾波，然后經(jīng)過模擬開關(guān)的分時切換，形成一路模擬信號進行AD轉(zhuǎn)換，再把轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過各種通訊介質(zhì)傳送到計算機中進行處理。對于每個通道4K Hz的采樣率，即使按照16個通道計算，一片AD轉(zhuǎn)換器的采樣率也要達到64KHz，這對于24位精度的Σ — Z型AD轉(zhuǎn)換器是無法做到的。關(guān)鍵在于Σ — Z型AD轉(zhuǎn)換器在進行高精度轉(zhuǎn)換時，要求輸入的模擬信號必須是同一路連續(xù)不斷的，不能經(jīng)過開關(guān)的切換。
[0005]因此現(xiàn)有的常規(guī)數(shù)字化腦電圖儀并沒有同時解決好對多路腦電信號進行寬帶寬(O—2000Hz )，高精度(24位)，高采樣率采樣的問題。
[0006]發(fā)明人為了解決上述問題，發(fā)明了一種新型的腦電檢測裝置，如圖1所示，包括前置放大電路、抗混疊濾波電路、AD轉(zhuǎn)換器和分析用計算機，前置放大電路、抗混疊濾波電路和AD轉(zhuǎn)換器分別有若干個，其中每一個前置放大電路、一個抗混疊濾波電路和一個AD轉(zhuǎn)換器依次連接分別構(gòu)成一條采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，若干條采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路并聯(lián)連接，形成若干路數(shù)據(jù)流，先分路進行高頻率采樣和高精度AD轉(zhuǎn)換;再通過一個高速數(shù)據(jù)匯集電路將各分路轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)流按照一定的幀結(jié)構(gòu)匯集成一條高速數(shù)據(jù)流，經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸電路送到分析用計算機進行分析和處理。采用該技術(shù)的腦電檢測裝置可以滿足對多路腦電信號同時進行高速率(1KHz每通道)，高精度(24bit)采樣的要求。從而使該裝置具有穩(wěn)定性好，抗干擾能力強，頻帶范圍寬等特點，可以應(yīng)用到事件相關(guān)電位的分析領(lǐng)域。由于該腦電檢測技術(shù)是對多路腦電信號分別進行高速采樣和高精度AD轉(zhuǎn)換。因而會同時產(chǎn)生多路高速的數(shù)據(jù)流。這些大量的多路數(shù)據(jù)必須按照一定的數(shù)據(jù)格式形成一路更高速度的數(shù)據(jù)流才可以方便地輸入計算機進行處理。
[0007]在上述電路中，抗混疊濾波電路采用的是二階低通有源濾波電路，其將輸出信號的頻帶限制到O?2000Hz，然而，上述二階低通有源濾波電路在實際工作過程中存在著明顯的衰減，對后序的數(shù)據(jù)采集存在著不利因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實用新型的目的在于，提供一種讓多路數(shù)據(jù)匯集成一條高速數(shù)據(jù)流之前使信號減少衰減數(shù)據(jù)匯集電路。
[0009]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案如下:
[0010]用于腦電檢測的裝置，包括前置放大電路、抗混疊濾波電路、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)匯集電路、數(shù)據(jù)傳輸電路和分析用計算機，所述前置放大電路、抗混疊濾波電路和AD轉(zhuǎn)換器分別有多個，其中每一個前置放大電路、一個抗混疊濾波電路和一個AD轉(zhuǎn)換器依次連接分別構(gòu)成一條采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，該采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)匯集電路電連接，數(shù)據(jù)匯集電路電連接通過數(shù)據(jù)傳輸電路和計算機電連接，所述抗混疊濾波電路由一個一階濾波電路和一個二階濾波電路組成，二階濾波電路包括運算放大器、第二電阻、第二電容、第三電容、第一電感，運算放大器的正極輸入端分別連接一階濾波電路的輸出端、第二電阻以及第二電容的一端，第二電阻以及第二電容的另一端均與運算放大器的輸出端連接，運算放大器的負極輸入端與第三電容的一端連接，第三電容的另一端通過第一電感接地。
[0011]優(yōu)選地，所述一階濾波電路包括第一電阻、第一電容，第一電阻的一端與第一電容的一端連接，第一電容的另一端接地。
[0012]優(yōu)選地，還包括一個與二階濾波電路電連接的穩(wěn)壓抑流電路，該穩(wěn)壓抑流電路包括二極管、第二電感、第三電阻，二極管的陰極端與第二電感的一端連接，第二電感的另一端與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端與運算放大器的正極輸入端連接。
[0013]采用了上述方案，通過在二階濾波電路的中設(shè)置第三電容和第一電感，并將第三電容和第一電感連接于運算放大器的反向輸入端，提高了二級濾波結(jié)構(gòu)的衰減速度，在通帶頻段內(nèi)，具有較低的損耗值。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的用于腦電檢測的裝置的示意圖；
[0015]圖2為圖1中的抗混疊濾波電路的示意圖；
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0017]如圖1和圖2所示，本實用新型的用于腦電檢測的裝置，包括前置放大電路、抗混疊濾波電路、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)匯集電路、數(shù)據(jù)傳輸電路和分析用計算機，所述前置放大電路、抗混疊濾波電路和AD轉(zhuǎn)換器分別有多個，其中每一個前置放大電路、一個抗混疊濾波電路和一個AD轉(zhuǎn)換器依次連接分別構(gòu)成一條采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，該采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)匯集電路電連接，數(shù)據(jù)匯集電路電連接通過數(shù)據(jù)傳輸電路和計算機電連接。所述抗混疊濾波電路由一個一階濾波電路和一個二階濾波電路組成，所述一階濾波電路包括第一電阻Rl、第一電容Cl，第一電阻Rl的一端與第一電容Cl的一端連接，第一電容Cl的另一端接地，一階濾波電路為一個RC濾波電路。二階濾波電路包括運算放大器U 1、第二電阻R2、第二電容C2、第三電容C3、第一電感LI，運算放大器Ul的正極輸入端分別連接一階濾波電路的輸出端、第二電阻R2以及第二電容C2的一端，第二電阻R2以及第二電容C2的另一端均與運算放大器Ul的輸出端連接，運算放大器Ul的負極輸入端與第三電容C3的一端連接，第三電容C3的另一端通過第一電感LI接地。
[0018]還包括一個與二階濾波電路電連接的穩(wěn)壓抑流電路，該穩(wěn)壓抑流電路包括二極管Dl、第二電感L2、第三電阻R3，二極管Dl的陰極端與第二電感L2的一端連接，第二電感L2的另一端與第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端與運算放大器Ul的正極輸入端連接。二極管Dl確保濾波電路中的電壓穩(wěn)定，第二電感L2可以抑制電路中的電流突變，確保濾波電路工作的穩(wěn)定性。
[0019]本實用新型的工作過程為:信號從第一電阻Rl輸入，通過由第一電阻Rl和第一電容Cl組成的一階濾波電路進行過濾，一階濾波電路輸出的信號提供給二階濾波電路，由二階濾波電路對信號進行進一步過由，由于在運算放大器的反向輸入端依次連接了第三電容和第一電感，通過二階濾波電路再次過濾時，提高了二級濾波結(jié)構(gòu)的衰減速度，在通帶頻段內(nèi)，具有較低的損耗值。
【主權(quán)項】
1.用于腦電檢測的裝置，包括前置放大電路、抗混疊濾波電路、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)匯集電路、數(shù)據(jù)傳輸電路和分析用計算機，所述前置放大電路、抗混疊濾波電路和AD轉(zhuǎn)換器分別有多個，其中每一個前置放大電路、一個抗混疊濾波電路和一個AD轉(zhuǎn)換器依次連接分別構(gòu)成一條采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，該采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)匯集電路電連接，數(shù)據(jù)匯集電路電連接通過數(shù)據(jù)傳輸電路和計算機電連接，所述抗混疊濾波電路由一個一階濾波電路和一個二階濾波電路組成，其特征在于:二階濾波電路包括運算放大器(U1)、第二電阻(R2)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第一電感(LI)，運算放大器(Ul)的正極輸入端分別連接一階濾波電路的輸出端、第二電阻(R2)以及第二電容(C2)的一端，第二電阻(R2)以及第二電容(C2)的另一端均與運算放大器(Ul)的輸出端連接，運算放大器(Ul)的負極輸入端與第三電容(C3)的一端連接，第三電容(C3)的另一端通過第一電感(LI)接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于腦電檢測的裝置，其特征在于:所述一階濾波電路包括第一電阻(Rl)、第一電容(Cl)，第一電阻(Rl)的一端與第一電容(Cl)的一端連接，第一電容(Cl)的另一端接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于腦電檢測的裝置，其特征在于:還包括一個與二階濾波電路電連接的穩(wěn)壓抑流電路，該穩(wěn)壓抑流電路包括二極管(Dl)、第二電感(L2)、第三電阻(R3)，二極管(Dl)的陰極端與第二電感(L2)的一端連接，第二電感(L2)的另一端與第三電阻(R3)的一端連接，第三電阻(R3)的另一端與運算放大器(Ul)的正極輸入端連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于腦電檢測的裝置，包括前置放大電路、抗混疊濾波電路、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)匯集電路、數(shù)據(jù)傳輸電路和分析用計算機，所述抗混疊濾波電路由一個一階濾波電路和一個二階濾波電路組成，二階濾波電路包括運算放大器、第二電阻、第二電容、第三電容、第一電感，運算放大器的正極輸入端分別連接一階濾波電路的輸出端、第二電阻以及第二電容的一端，第二電阻以及第二電容的另一端均與運算放大器的輸出端連接，運算放大器的負極輸入端與第三電容的一端連接，第三電容的另一端通過第一電感接地。本實用新型可讓多路數(shù)據(jù)匯集成一條高速數(shù)據(jù)流之前使信號減少衰減數(shù)。
【IPC分類】A61B5/0476
【公開號】CN205359469
【申請?zhí)枴緾N201521046345
【發(fā)明人】花懷海, 王芳, 孫肖林
【申請人】三江學(xué)院
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月15日