一种用于肺音差异听诊装置的单片机控制AGC电路的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种用于肺音差异听诊装置的单片机控制AGC电路。

背景技术：

差异化听诊装置需要采集患者胸壁上的两个不同位置上的肺音，以进行减法操作，两路不同肺音信号经过做差后，成为肺音差异信号。肺音差异信号经过差异放大后，具有较大的电压增益，极有可能导致输出信号饱和，控制器的AD(Analog Digital)采集值过高，无法展示肺音差异信号的全部轮廓，因此需要AGC(Automatic Gain Control，即自动增益控制)电路以控制输出信号的电压。现在的AGC电路多采用电阻外加开关阵列构成，为进行较为准确的自动增益控制，需要精确计算电阻阻值，为电路设计带来了较大的麻烦；同时，当电压超过一定幅度时，会致使大多的模拟开关导通，难以较为准确的控制电压增益。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于肺音差异听诊装置的肺音差异信号AGC电路，该电路通过单片机控制器采集输出电压，进而通过负反馈电路完成AGC控制。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种用于肺音差异听诊装置的单片机控制AGC电路，包括低通滤波电路、反相比例放大电路、至少两路负反馈电路和单片机；

所述低通滤波电路，用于滤除肺音信号中的高频干扰信号；

所述反相比例放大电路，用于将所述低通滤波电路输出的信号放大一定倍数后输出；

所述单片机，用于采集所述反相比例放大电路的输出电压并且控制所述至少两路负反馈电路的分时或同时开启；

所述反相比例放大电路通过所述低通滤波电路串联至外部，所述至少两路负反馈电路并联在运算放大器的负输入端和输出端之间，其输入端分别与所述单片机的不同输出端连接，所述单片机的AD引脚与所述反相比例放大电路的输出端连接。

优选地，所述至少两路负反馈电路分别包括电阻和三极管，所述三极管射极通过所述电阻与所述反相比例放大电路的负输入端连接，集极与所述反相比例放大电路的输出端连接，基极与所述单片机的输出端连接。

为了使单片机稳定工作，所述单片机的电源端设置有去耦滤波电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于采用单片机代替电阻采样电路，根据不同的输出电压需求设计自动控制增益，简化电路，使电路功能更具灵活性。

附图说明

图1为本实用新型功能方框示意图；

图2为本实用新型电路示意图；

图3为本实用新型实施例电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1和图2所示，本实用新型一种用于肺音差异听诊装置的单片机控制AGC电路包括用于滤除肺音信号中的高频干扰信号的低通滤波电路1，用于将低通滤波电路1输出的信号放大一定倍数后输出的反相比例放大电路2，用于采集反相比例放大电路2的输出电压并且控制至少两路负反馈电路3分时或同时开启的单片机U2。反相比例放大电路2包括至少两路负反馈电路3，负反馈电路3可以分时或同时通断，用于调节反相比例放大电路2的放大倍数。反相比例放大电路2通过低通滤波电路1串联至外部，至少两路的负反馈电路3并联在运算放大器U1A的负输入端和输出端之间并且其输入端分别与所述单片机U2的不同输出端连接，单片机U2的AD引脚与反相比例放大电路2的输出端连接。

低通滤波电路1包括第一电阻R1和第一电容C1，第一电阻R1经第一电容C1接地。

反相比例放大电路2包括第二电阻R2、第三电阻R3、运算放大器U1A和至少两路负反馈电路3。运算放大器U1A的负输入端经第二电阻R2与低通滤波电路1的输出端连接，运算放大器U1A的正输入端经第三电阻R3接地，其中第三电阻R3为运放平衡电阻。至少两路负反馈电路3分别包括电阻和三极管，三极管射极通过电阻与反相比例放大电路2的负输入端连接，集极与反相比例放大电路2的输出端连接，基极与单片机U2的输出端连接。

单片机U2的电源引脚通过第二电容C2接地，用于去耦滤波，使单片机U2稳定工作；AD引脚与反相比例放大电路2的输出端连接，用于采集反相比例放大电路2的输出电压；GPn引脚与负反馈电路3的GPn输入端连接，可根据不同的采样输出电压，选择不同的负反馈电路3，达到不同的AGC控制。

如图3所示，本实施例中存在四路并联的负反馈电路3，其四个三极管Q1、Q2、Q3、Q4的基极分别与单片机U2的GP1、GP2、GP3、GP4连接；其四个电阻阻值为R8＝20KΩ，R9＝33.3KΩ，R10＝50KΩ，R11＝100KΩ，放大倍数为20～100倍。

本实施例中的低通滤波电路1的第五电阻R5＝2.4KΩ，第一电容C1＝0.033uF，用于滤除大于2KHz的高频干扰信号；反相比例放大电路2中的第六电阻R6＝1KΩ，第七电阻R7＝9KΩ，运算放大器U1A采用单电源供电集成运放LM358；单片机U2采用仅8脚封装的低价低功耗单片机PIC12F675。

当输出电压处于2V-3V之间时，单片机U2驱动第四三极管Q4导通，从而使第七电阻R7接至电路中，整个电路的放大倍数为100倍；当输出电压处于3V-4V之间时，单片机U2驱动第三三极管Q3导通，从而使第六电阻R6接至电路中，整个电路的放大倍数为50倍；当输出电压处于4V-5V之间时，单片机U2驱动第二三极管Q2导通，从而使第五电阻R5接至电路中，整个电路的放大倍数为33.3倍；当输出电压大于等于5V时，单片机U2驱动第一三极管Q1导通，从而使第四电阻R4接至电路中，整个电路的放大倍数为20倍。如此，通过单片机AD引脚不断采集输出电压，当输出电压超过一定幅度时，使用不同的放大倍数，以完成整个系统的自动增益控制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。