一种心电信号隔离放大器的制作方法

本实用新型涉及一种心电信号监测装置，具体涉及一种心电信号隔离放大器。

背景技术：

光电信号隔离放大器是一种特殊的测量放大电路，其输入、输出和电源电路之间没有直接电路耦合，而是通过光耦作为欧姆隔离器件，用于在多通道应用中放大低电平信号，并能防止数据采集器件遭受远程传感器出现的潜在破坏性电压的影响，同时还具有消除由接地环路引起的测量误差的功效，因而适合于用做医疗监护仪器和病人之间的接口，例如心电信号隔离放大器。隔离电平高且漏电流极小，对保护人身及电子仪器有重要的作用。

心电信号隔离放大器的带宽由运放带宽决定，而现有技术中的专业集成心电信号隔离放大器的运放大小受限，其带款受运放带宽制约只能达到几十兆赫的水平。因此，如何提高心电信号隔离放大器的带宽，就成了值得解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型针对上述技术问题，提出一种心电信号隔离放大器，并通过以下技术方案实现。

本实用新型的一种心电信号隔离放大器包括第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第四光电耦合器、运算放大器u1、电位器rp、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c1、电容c2、电容c3、电压源接口v1、电压源接口v2、电压源接口v3、电压源接口v4、信号输入端口in端口以及信号输出端口out端口，第一光电耦合器包括发光二极管led1和光敏三极管oc1，第二光电耦合器包括发光二极管led2和光敏三极管oc2，第三光电耦合器包括发光二极管led3和光敏三极管oc3，第四光电耦合器包括发光二极管led4和光敏三极管oc4；v1同时连接c1的一端、r3的一端以及oc3的集电极，v2同时连接c2的一端、r4的一端以及oc1的发射极，v3同时连接oc4的集电极以及rp的一个定值端，v4同时连接oc2的发射极以及rp的另一个定值端，in端口串联r1后连接u1的同相输入端，out端口同时连接r7的一端、rp的调节端、oc2的集电极以及oc4的发射极；c1的另一端、c2的另一端以及r5的一端同时接地，r3的另一端连接led1的阴极，led1的阳极连接led2的阴极，led2的阳极同时连接led3的阴极、u1的输出端以及c3的一端，led3的阳极连接led4的阴极，oc3的发射极同时连接oc1的集电极、r5的另一端以及r2的一端，r4的另一端连接led4的阳极，u1的反相输入端同时连接r6的一端以及r2的另一端，r7的另一端接地；c3的另一端连接r6的另一端。

本实用新型还可以通过以下技术方案进一步改进。

作为优选，所述第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第四光电耦合器均为tlp180型光耦。

作为优选，所述运算放大器u1为lf257型运放。

作为优选，所述电压源接口v1、电压源接口v2、电压源接口v3、电压源接口v4、信号输入端口in端口以及信号输出端口out端口均为跳线。

作为优选，所述rp的最大阻值为100千欧，所述r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7的阻值分别为480欧、100欧、50欧、50欧、1000欧、220欧、1000欧，所述c1、c2、c3的容值分别为4.7微法、100微法、100微法。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、运放选择不受集成约束，可通过选用大带宽的运放将心电信号隔离放大器的带宽大大提升；

2、使用便宜易得且工艺成熟的通用原件即可达到与专业心电信号隔离放大器相当的性能，造价得以降低，运行更加稳定。

附图说明

图1为本实用新型一种心电信号隔离放大器一种实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施例做具体说明。

实施例：如图1所示，本实施例的一种心电信号隔离放大器包括第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第四光电耦合器、运算放大器u1、电位器rp、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c1、电容c2、电容c3、电压源接口v1、电压源接口v2、电压源接口v3、电压源接口v4、信号输入端口in端口以及信号输出端口out端口，第一光电耦合器包括发光二极管led1和光敏三极管oc1，第二光电耦合器包括发光二极管led2和光敏三极管oc2，第三光电耦合器包括发光二极管led3和光敏三极管oc3，第四光电耦合器包括发光二极管led4和光敏三极管oc4；v1同时连接c1的一端、r3的一端以及oc3的集电极，v2同时连接c2的一端、r4的一端以及oc1的发射极，v3同时连接oc4的集电极以及rp的一个定值端，v4同时连接oc2的发射极以及rp的另一个定值端，in端口串联r1后连接u1的同相输入端，out端口同时连接r7的一端、rp的调节端、oc2的集电极以及oc4的发射极；c1的另一端、c2的另一端以及r5的一端同时接地，r3的另一端连接led1的阴极，led1的阳极连接led2的阴极，led2的阳极同时连接led3的阴极、u1的输出端以及c3的一端，led3的阳极连接led4的阴极，oc3的发射极同时连接oc1的集电极、r5的另一端以及r2的一端，r4的另一端连接led4的阳极，u1的反相输入端同时连接r6的一端以及r2的另一端，r7的另一端接地；c3的另一端连接r6的另一端。

本实施例的心电信号隔离放大器包括输入电路和隔离输出电路，输入电路以运算放大器u1为核心，隔离输出电路以第一至第四光电耦合器为核心。使用时，分别从接口v1、v3处接入正电源，并从接口v2、v4处接入负电源，为心电信号隔离放大器供电；将待放大的模拟信号从in端口接入，经本实施例心电信号隔离放大器放大后的模拟信号从out端口引出。流经led1、led2的电流和流经led3、led4的电流构成差动放大输入，r3和r4为led1~led4提供偏置和控制电流，u1、第一光电耦合器以及第三光电耦合器构成跟随器。oc2和oc4用于为隔离输出电路提供电流，当这两路光耦电流传输比有偏差时，可通过调节rp1来消除由此造成的输出电压零点漂移。

心电信号隔离放大器的带宽由运放带宽决定，而现有技术中的专业集成心电信号隔离放大器的运放大小受限，其带款受运放带宽制约。本实施例的心电信号隔离放大器的运放选择空间非常大，通过选择大带宽的运放，例如lf257型运放，可将心电信号隔离放大器的带宽提升至现有技术的数十倍。

第一至第四光电耦合器均可以选用现有技术中的通用光耦，例如tlp180型光耦；电压源接口v1、电压源接口v2、电压源接口v3、电压源接口v4、信号输入端口in端口以及信号输出端口out端口均可以选用现有技术中的跳线。这些通用原件便宜易得且工艺成熟，因而使得本实施例的心电信号隔离放大器具有造价低、运行稳定等优点；并且其性能可以与专用心电信号隔离放大器相媲美。

所述rp的最大阻值可以优选为100千欧，所述r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7的阻值分别可以优选为480欧、100欧、50欧、50欧、1000欧、220欧、1000欧，所述c1、c2、c3的容值分别可以优选为4.7微法、100微法、100微法。