新型腦電信號放大檢測電路的設(shè)計-資料下載頁
2025-06-01 23:12本頁面
【正文】 ，雖然前置放大 電路對共模干擾具有較強(qiáng)的抑制作用，但部分工頻干擾是以差模信號方式進(jìn)入電路的，且頻率處于腦電信號的頻帶之內(nèi)，加上電極和輸入回路不穩(wěn)定等因素，前級電路輸出的腦電信號仍存在較強(qiáng)的工頻干擾，所以必須專門濾除。具體設(shè)計見圖 4，仿真曲線和實驗數(shù)據(jù)曲線見圖 5(a)、 (b)。圖 4中的 LT1112是 Linear公司生產(chǎn)的雙路低功耗、高精度、皮安輸入運(yùn)算放大器。 電壓放大電路 由于腦電信號頻率低，因此該電路采用交流自舉技術(shù)，使得在低頻時也具有很高的輸入阻抗，從而具有較強(qiáng)的交流耦合能力。自舉要完全發(fā)揮作用，必須在圖 4中 R1的下端提供特別靠近其上端的電壓。這樣，電阻 R1上流過的電流就很小，因而阻抗就很大。否則，就發(fā)揮不出自舉效果。其輸入阻抗 ZIN=Xcl+Rl+R2+R1R2/KC2≈。按照圖 4電路中的參數(shù)可以求得： ZIN(1 Hz)= kΩ， ZIN(10 Hz)=2 MΩ，如想進(jìn)一步 提高輸入阻抗，則必須增大 Rl、 R C2 的數(shù)值。具體設(shè)計見圖 6。 低通濾波器的設(shè)計 低通濾波器擔(dān)負(fù)著抑制廣譜噪聲和在 ADC之前抗混疊的雙重任務(wù)，兩者都要求低通濾波器的通帶盡可能平坦，滾降速率越快越好，以便獲得較高的信噪比。根據(jù)信號特點(diǎn)，選用巴特沃斯型三階濾波器，截止頻率選 100 Hz。具體設(shè)計見圖 7，仿真曲線和實驗數(shù)據(jù)曲線見圖 8(a)、 (b)。 4 結(jié)束語 本課題隸屬于廣西壯族 自治區(qū)教育廳科研項目：《高性能數(shù)字化腦電診斷和監(jiān)護(hù)機(jī)的研制》 (桂科教研 [2021]20號 )。由于腦電信號十分微弱并存在較強(qiáng)的干擾，因而使得測量比較困難，通過對電路結(jié)構(gòu)的精心設(shè)計和選用新器件，可以克服腦電信號提取中常遇到的一些困難，使前置放大器具有較高的共模抑制比，從而能夠較好地放大檢測出的腦電信號。在設(shè)計的過程中，通過 Pspice仿真軟件有助于電路的設(shè)計和調(diào)試。如果再結(jié)合數(shù)據(jù)采集電路并通過 USB接口，就能夠?qū)崿F(xiàn)腦電信號在上位機(jī)的顯示、分析等功能，從而實現(xiàn)對腦電信號的實時監(jiān)測，使之具有比傳統(tǒng)腦電設(shè)備更好的性能 。 腦電信號屬于一種比較微弱的人體生理電信號，通過適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，該電路也可以用于測量其他人體生理電信號或其他微弱信號。
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