压基本上等于低通滤波器28的输出。通过同步整流器22同步地调整在晶体管34和34’的收集器之间的电压差。
[0067]在图4中示出了感应呼吸传感器的又一优选实施例。在图1至3中图示的电路具有晶体管34、34’的DC偏置电流分别取决于晶体管30和30’的前向BE结型电压的缺点。在图4中的电路使用附加的晶体管62和62，和偏置电阻器64、64 ’、66、66 ’解决该问题。晶体管30和62形成了第一匹配晶体管对，并且晶体管30’和62’形成第二匹配晶体管对。电阻器64和66定义在晶体管62的基极处的DC偏置电压。晶体管62的DC偏置发射器电压等于DC偏置基极电压减去晶体管62的前向BE结型电压。晶体管30的DC偏置基极电压等于晶体管30的DC偏置发射器电压加上晶体管30的前向BE结型电压。通过使用对于晶体管30和62的匹配晶体管，晶体管30的DC偏置基极电压导致基本上等于晶体管62的DC偏置基极电压，其由供电电压(V+)和电阻器64和66来定义。由此，通过晶体管30的DC偏置基极电压除以电阻器38的电阻来定义晶体管34的DC偏置电流。因此，通过供电电压、电阻64、66和38来定义晶体管34的DC偏置电流。以与晶体管34的DC偏置电流相同的方式定义晶体管34’的DC偏置电流。
[0068]尽管已经详细描述了具体实施例，本领域的技术人员将认识到，鉴于本公开的整体教导，能够发展对这些详情的各个修改和变更。例如，在实施例中使用的双极结型晶体管能够由M0SFET或结型场效晶体管(JFET)来代替。因此，所公开的具体布置意味着仅仅是图示性的，并且不限于本发明的范围，其将要给出附加权利要求的所有方面以及其任何和所有等效方案。
【主权项】
1.一种感应呼吸传感器(10)，包括 感应换能器(12)，其被配置为，当经受机械变形时，产出可变电感； 互阻抗放大器(14)，其具有参考输入部(18)、感测输入部(16)和输出部(20)，所述感测输入部被操作地连接到所述感应换能器，所述互阻抗放大器被配置为将来自所述输出部的电流驱动到所述感测输入部，使得所述感测输入部上的电压遵循所述参考输入部上的电压，并且引起指示所述电流的所述输出部上的电压； 其中，所述互阻抗放大器包括 第一晶体管(34)，其具有第一连接、第二连接和第三连接，所述第一连接是收集器或漏极，所述第二连接是发射器或源极，并且所述第三连接是基极或栅极，所述第一晶体管的所述第一连接和所述第二连接被操作地连接在所述感测输入部与所述输出部之间； 第二晶体管(30)，其具有第一连接、第二连接和第三连接，所述第二晶体管的所述第一连接是收集器或漏极，所述第二晶体管的所述第二连接是发射器或源极，并且所述第二晶体管的所述第三连接是基极或栅极，所述第二晶体管的所述第二连接被连接到所述参考输入部，所述第二晶体管的所述第一连接被连接到所述第一晶体管的所述第三连接，并且所述第二晶体管的所述第三连接被连接到所述感测输入部。2.根据权利要求1所述的感应呼吸传感器，包括耦合电容器(36)，其被布置为与被操作地连接到所述感测输入部的所述感应换能器串联。3.根据权利要求1或2所述的感应呼吸传感器，包括信号生成器(26、28)，其被操作地连接到所述参考输入部，所述信号生成器被配置为向所述参考输入部应用交流电压。4.根据权利要求3所述的感应呼吸传感器，其中，所述信号生成器包括低通滤波器(28)，所述低通滤波器被连接到微控制器(24)的数字信号输出部(26)。5.根据权利要求3或4所述的感应呼吸传感器，包括同步整流器(22)，其被操作地连接到所述输出部。6.根据权利要求3至5中的任一项所述的感应呼吸传感器，其中，所述信号生成器包括与所述第二晶体管匹配的晶体管(62)，其中，所述匹配晶体管的发射器或源极与所述第二晶体管的所述第二连接进行连接。7.根据权利要求1或2所述的感应呼吸传感器， 其中，所述互阻抗放大器(14)，在下文中被称为第一互阻抗放大器，被操作地连接到在其第一端的所述感应换能器， 其中，所述感应呼吸传感器包括第二互阻抗放大器(14’)，所述第二互阻抗放大器具有参考输入部(18’)、感测输入部(16’)和输出部(20’)，所述第二互阻抗放大器的所述感测输入部被操作地连接到在其第二端的所述感应换能器，所述第二互阻抗放大器被配置为将来自所述第二互阻抗放大器的所述输出部的电流驱动到所述第二互阻抗放大器的所述感测输入部，使得所述第二互阻抗放大器的所述感测输入部上的电压遵循被应用到所述第二互阻抗放大器的所述参考输入部的电压，并且引起指示所述电流的所述第二互阻抗放大器的所述输出部上的电压； 其中，所述第二互阻抗放大器包括 第三晶体管(34’)，其具有第一连接、第二连接和第三连接，所述第三晶体管的所述第一连接是收集器或漏极，所述第三晶体管的所述第二连接是发射器或源极，并且所述第三晶体管的所述第三连接是基极或栅极，所述第三晶体管的所述第一连接和所述第二连接被操作地连接在所述第二互阻抗放大器的所述感测输入部与所述第二互阻抗放大器的所述输出部之间； 第四晶体管(30’)，其具有第一连接、第二连接和第三连接，所述第四晶体管的所述第一连接是收集器或漏极，所述第四晶体管的所述第二连接是发射器或源极，并且所述第四晶体管的所述第三连接是基极或栅极，所述第四晶体管的所述第二连接被连接到所述第二互阻抗放大器的所述参考输入部，所述第四晶体管的所述第一连接被连接到所述第三晶体管的所述第三连接，并且所述第四晶体管的所述第三连接被连接到所述第二互阻抗放大器的所述感测输入部。8.根据权利要求7所述的感应呼吸传感器，包括信号生成器(26、28)，其被操作地连接到所述第一互阻抗放大器的所述参考输入部并且具有与所述第二互阻抗放大器的所述参考输入部的相反极性，所述信号生成器被配置为生成在所述第一互阻抗放大器(14)的所述参考输入部与第二互阻抗放大器(14’)的所述参考输入部之间的交流电压差。9.根据权利要求8所述的感应呼吸传感器，其中，所述信号生成器包括低通滤波器(28)，所述低通滤波器被连接到微控制器(24)的数字信号输出部(26)。10.根据权利要求8或9所述的感应呼吸传感器，包括同步整流器(22)，其被操作地连接到所述第一互阻抗放大器(14)的所述输出部(20)以及所述第二互阻抗放大器(14’)的所述输出部(20’)。11.根据权利要求8至10中的任一项所述的感应呼吸传感器，其中，所述信号生成器包括与所述第二晶体管(30)匹配的第五晶体管(62)和与所述第四晶体管(30’)匹配的第六晶体管(62’)，其中，所述第五晶体管的所述发射器或源极与所述第二晶体管的所述第二连接进行连接，并且其中，所述第六晶体管的所述发射器或源极与所述第四晶体管的所述第二连接进行连接。
【专利摘要】一种感应呼吸传感器(10)包括感应换能器(12)和感测电路。所述感测电路包括互阻抗放大器TIA(14)，所述感测电路的感测输入部(16)被操作地连接到感应换能器。TIA被配置为将来自其输出部(20)的电流驱动到感测输入部，使得在感测输入部上的电压遵循被应用到参考输入部(18)的电压，以及引起指示所述电流的所述输出部上的电压。TIA包括第一晶体管(34)和第二晶体管(30)。第一晶体管的收集器或漏极和发射器或源极被操作地连接在TIA的感测输入部与输出部之间。第二晶体管的发射器或源极被连接到参考输入部，第二晶体管的收集器或漏极被连接到第一晶体管的基极或栅极，并且第二晶体管的基极或栅极被连接到感测输入部。
【IPC分类】H03F1/08, A61B5/08
【公开号】CN105491947
【申请号】CN201480047299
【发明人】L·拉梅施
【申请人】Iee国际电子工程股份公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月18日
【公告号】EP3038528A1, US20160198979, WO2015028335A1