专利名称：一种心电检测放大电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗电子技术领域，尤其是涉及一种心电检测放大电路。
背景技术：
随着社会的发展、人民生活水平的不断提高以及科技的进步，人们的健康观念及 保护健康的方式和途径都发生了深刻的变化，家庭医疗适应了当前社会发展得需要，它是将当代高新技术与临床医疗相结合的产物，已成为当今世界医疗领域的研究热点。当前市面上的心电检测设备在设计时都侧重于医院和社区医疗使用，而对适合家庭使用的便携式心电检测设备研究较少。而现有的心电检测设备对家庭使用来说还存在较多问题，例如价格昂贵、专业性强、用户操作不便、智能化比较低等缺点。因此，研究开发适合预防保健的便携式心电检测系统有着重要的意义。家庭医疗实现医疗进入家庭，可以在家中对病人实施诊断、治疗、康复和保健。家庭医疗符合现代社会日益老龄化、医疗费用日益高涨以及人们对身体健康标准不断提高的趋势，同时家庭医疗网络化可以提高边远地区的医疗水平。因此，家庭医疗的发展具有强大的生命力。
实用新型内容本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种心电检测放大电路的设计，通过采用该电路，可以实现患者在家中完成心电图检查，同时也可以实现波参数检测及心率测量，本系统具有价格低廉且操作方便的特点。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种心电检测放大电路，其特征在于包括用于采集人体心电信号的心电导联、用于输出心电信号的心电信号输出端、用于消除交流干扰的右腿驱动电路、用于控制信号增益的前置放大电路、用于滤波的低通滤波电路和高通滤波电路、用于控制整个心电放大电路总增益的主放大电路和用于滤除工频干扰的陷波电路，所述心电导联与所述右腿驱动电路和所述前置放大电路均连接，所述右腿驱动电路与所述低通滤波电路之间设置有所述前置放大电路，所述高通滤波电路与所述陷波电路之间设置有所述主放大电路，所述低通滤波电路与所述高通滤波电路连接，所述陷波电路与所述心电信号输出端连接。上述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述右腿驱动电路包括运算放大器Al、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电容Cl，所述电阻R6的一端与所述运算放大器Al的引脚2连接，所述电阻R7与电容Cl的串联，所述电阻R7的另一端与电阻R8的一端和所述运算放大器Al的引脚6均连接，所述电容Cl的另一端与电阻R8的另一端和所述运算放大器Al的引脚2均连接，所述运算放大器Al的引脚3接地。上述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述前置放大电路由运算放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R23和电阻R24组成，所述电阻R5的一端与所述运算放大器A2的引脚I连接，所述电阻R5的另一端与所述运算放大器A2的引脚8连接，所述电阻R23的一端与所述运算放大器A2的引脚I连接，所述电阻R24的一端与所述运算放大器A2的引脚8连接，所述电阻R23和电阻R24的另一端均与所述电阻R6的另一端连接，所述运算放大器A2的引脚2通过电阻R2接地，所述运算放大器A2的引脚3通过电阻Rl接地。上述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述低通滤波电路由运算放大器A3、电容C2、电容C3及电阻R9和电阻RlO组成，所述运算放大器A3的引脚3与电容C2的一端和电阻RlO的一端均连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻RlO的另一端与电阻R9的一端和电容C3的一端均连接，所述电容C3的另一端与所述运算放大器A3的引脚2连接，所述电阻R9的另一端与所述运算放大器A2的引脚6连接。上述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述高通滤波电路由运算放大器A4、电容C6、电容C7及电阻R13和电阻R16组成， 所述电容C7的一端与所述运算放大器A3的引脚6连接，所述电容C7的另一端与所述电容C6的一端和所述电阻R13的一端均连接，所述电阻R13的另一端与所述运算放大器A4的引脚2连接，所述电容C6的另一端与所述运算放大器A4的引脚3连接，所述运算放大器A4的引脚3通过所述电阻R16接地。上述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述主放大电路包括运算放大器A5、电阻R17、电阻R18和电位器RA，所述电阻R17的一端与所述运算放大器A4的引脚6连接，所述电阻R17的另一端与所述运算放大器A5的引脚3连接，所述电位器RA的一端与所述运算放大器A5的引脚6连接，所述电位器RA的另一端与所述运算放大器A5的引脚2连接，所述运算放大器A5的引脚2通过所述电阻R18接地。上述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述陷波电路包括运算放大器A6、双T滤波电路及电阻RlI和电阻R22，所述双T滤波电路包括由电阻R19、电阻R20及电容C4和电容C 10所构成的T型滤波电路和由电容C8、电容C9和电阻R21构成的T型滤波电路，所述电容C4和电容C 10并联，所述电阻R19的一端与所述运算放大器A6的引脚3连接，所述电阻R19的另一端与电容C4的一端、电容C 10的一端和电阻R20的一端均连接，所述电容C4的另一端和电容C 10的另一端接地，所述电阻R20的另一端与所述运算放大器A5的引脚6连接，所述电容CS的一端与所述运算放大器A6的引脚3连接，所述电容CS的另一端与电阻R21的一端和电容C9的一端均连接，所述电阻R21的另一端与所述运算放大器A6的引脚6连接，所述电容C9的另一端与所述运算放大器A5的引脚6连接，所述运算放大器A6的引脚2与引脚6之间设置有电阻Rl I，所述运算放大器A6的引脚2通过电阻R22接地。上述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述运算放大器A2为仪表放大器AD620。上述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述运算放大器A3、运算放大器A4、运算放大器A5和运算放大器A6均为非斩波稳零型双极性运算放大器0P07。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、可以完成心电图检查，同时也可以实现QRS波参数检测及心率测量。2、价格低廉,使用方便,适合家庭使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
图I为本实用新型的原理框图。[0018]图2为本实用新型电路结构图。附图标记说明I 一右腿驱动电路； 2—前置放大电路；3—低通滤波电路；4 一高通滤波电路； 5—主放大电路；6—陷波电路；7—心电导联；8—心电信号输出端。
具体实施方式
如图I至图7所示，一种心电检测放大电路，包括用于采集人体心电信号的心电导联7、用于输出心电信号的心电信号输出端8、用于消除交流干扰的右腿驱动电路I、用于控制信号增益的前置放大电路2、用于滤波的低通滤波电路3和高通滤波电路4、用于控制整 个心电放大电路总增益的主放大电路5和用于滤除工频干扰的陷波电路6，所述心电导联7与所述右腿驱动电路I和所述前置放大电路2均连接，所述右腿驱动电路I与所述低通滤波电路3之间设置有所述前置放大电路2，所述高通滤波电路4与所述陷波电路6之间设置有所述主放大电路5，所述低通滤波电路3与所述高通滤波电路4连接，所述陷波电路6与所述心电信号输出端8连接。本实施例中，所述右腿驱动电路I包括运算放大器Al、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电容Cl，所述电阻R6的一端与所述运算放大器Al的引脚2连接，所述电阻R7与电容Cl的串联，所述电阻R7的另一端与电阻R8的一端和所述运算放大器Al的引脚6均连接，所述电容Cl的另一端与电阻R8的另一端和所述运算放大器Al的引脚2均连接，所述运算放大器Al的引脚3接地。本实施例中，所述前置放大电路2由运算放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R23和电阻R24组成，所述电阻R5的一端与所述运算放大器A2的引脚I连接，所述电阻R5的另一端与所述运算放大器A2的引脚8连接，所述电阻R23的一端与所述运算放大器A2的引脚I连接，所述电阻R24的一端与所述运算放大器A2的引脚8连接，所述电阻R23和电阻R24的另一端均与所述电阻R6的另一端连接，所述运算放大器A2的引脚2通过电阻R2接地，所述运算放大器A2的引脚3通过电阻Rl接地。本实施例中，所述低通滤波电路3由运算放大器A3、电容C2、电容C3及电阻R9和电阻RlO组成，所述运算放大器A3的引脚3与电容C2的一端和电阻RlO的一端均连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻RlO的另一端与电阻R9的一端和电容C3的一端均连接，所述电容C3的另一端与所述运算放大器A3的引脚2连接，所述电阻R9的另一端与所述运算放大器A2的引脚6连接。本实施例中，所述高通滤波电路4由运算放大器A4、电容C6、电容C7及电阻R13和电阻R16组成，所述电容C7的一端与所述运算放大器A3的引脚6连接，所述电容C7的另一端与所述电容C6的一端和所述电阻R13的一端均连接，所述电阻R13的另一端与所述运算放大器A4的引脚2连接，所述电容C6的另一端与所述运算放大器A4的引脚3连接，所述运算放大器A4的引脚3通过所述电阻R16接地。本实施例中，所述主放大电路5包括运算放大器A5、电阻R17、电阻R18和电位器RA，所述电阻R17的一端与所述运算放大器A4的引脚6连接，所述电阻R17的另一端与所述运算放大器A5的引脚3连接，所述电位器RA的一端与所述运算放大器A5的引脚6连接，所述电位器RA的另一端与所述运算放大器A5的引脚2连接，所述运算放大器A5的引脚2通过所述电阻R18接地。本实施例中，所述陷波电路6包括运算放大器A6、双T滤波电路及电阻RlI和电阻R22，所述双T滤波电路包括由电阻R19、电阻R20及电容C4和电容ClO所构成的T型滤波电路和由电容C8、电容C9和电阻R21构成的T型滤波电路，所述电容C4和电容ClO并联，所述电阻R19的一端与所述运算放大器A6的引脚3连接，所述电阻R19的另一端与电容C4的一端、电容ClO的一端和电阻R20的一端均连接，所述电容C4的另一端和电容ClO的另一端接地，所述电阻R20的另一端与所述运算放大器A5的引脚6连接，所述电容CS的一端与所述运算放大器A6的引脚3连接，所述电容CS的另一端与电阻R21的一端和电容C9的一端均连接，所述电阻R21的另一端与所述运算放大器A6的引脚6连接，所述电容C9的另一端与所述运算放大器A5的引脚6连接，所述运算放大器A6的引脚 2与引脚6之间设置有电阻RlI，所述运算放大器A6的引脚2通过电阻R22接地。本实施例中，所述运算放大器A2为仪表放大器AD620。本实施例中，所述运算放大器A3、运算放大器A4、运算放大器A5和运算放大器A6均为非斩波稳零型双极性运算放大器0P07。本实用新型的工作原理为在做心电图检测时，通过所述心电导联7对人体的心电信号进行采集，并将心电信号分别发送到所述右腿驱动电路I和所述前置放大电路2中，信号通过运算放大器一，所述右腿驱动电路I可以消除心电信号中的交流干扰，将混杂在原始心电信号中的共模噪声提取出来，经过一级倒相放大后，再返回到人体，使它们相互叠力口，从而减小人体共模干扰的绝对值，提高信噪比，而且不会将心电信号中的50Hz有用信号除去。由于心电信号具有信号弱、干扰强、频率低等特点，因而在心电检测过程中，对信号放大倍数要求较高，即系统心电放大器的总放大倍数要很高，通常在1000倍左右，而为了抑制电路设计时电路的零点漂移问题，进一步提高共模抑制比，因而本系统放大电路分多级实现。本系统中，信号的增益控制由前置放大电路2、主放大电路5和陷波电路6的放大部分共同完成。前置放大电路2放大后的信号经电阻R9进入低通滤波电路3中，由于心电信号属于低频信号，为了去掉高频的干扰，还须通过低通滤波电路3，所述低通滤波电路3为二阶有源滤波电路，由于放大器的温漂、皮肤电阻的变化、呼吸和人体运动，都会造成心电信号出现所谓的“基线漂移”现象，也即输出端的心电信号会在某条水平线上缓慢地上下移动。从频谱上说，这些影响都可以归结为一个低频噪声干扰，因而采用高通滤波电路4对低频噪声干扰进行滤波，所述高通滤波电路4为二阶有源高通滤波电路，经低通滤波电路3和高通滤波电路4后的信号进入主放大电路5的输入端，在主放大电路5中，通过调节滑动变阻器R/1的电阻值改变运算放大器五的增益，经主放大电路5放大后的信号进入陷波电路6的输入端，在输入端经过双T滤波网络后，滤掉无用信号频率，将有用信号经放大器六放大后，即可出图，此时出的图即为心电图。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种心电检测放大电路，其特征在于包括用于采集人体心电信号的心电导联(7)、用于输出心电信号的心电信号输出端(8 )、用于消除交流干扰的右腿驱动电路(I)、用于控制信号增益的前置放大电路(2)、用于滤波的低通滤波电路(3)和高通滤波电路(4)、用于控制整个心电放大电路总增益的主放大电路(5)和用于滤除工频干扰的陷波电路(6)，所述心电导联(7 )与所述右腿驱动电路(I)和所述前置放大电路(2 )均连接，所述右腿驱动电路(I)与所述低通滤波电路(3)之间设置有所述前置放大电路(2)，所述高通滤波电路(4)与所述陷波电路(6)之间设置有所述主放大电路(5)，所述低通滤波电路(3)与所述高通滤波电路(4)连接，所述陷波电路(6)与所述心电信号输出端(8)连接。
2.根据权利要求I所述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述右腿驱动电路(I)包括运算放大器Al、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电容Cl，所述电阻R6的一端与所述运算放大器Al的引脚2连接，所述电阻R7与电容Cl的串联，所述电阻R7的另一端与电阻R8的一端和所述运算放大器Al的引脚6均连接，所述电容Cl的另一端与电阻R8的另一端和所述运算放大器Al的引脚2均连接，所述运算放大器Al的引脚3接地。
3.根据权利要求I所述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述前置放大电路(2)由运算放大器A2、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R23和电阻R24组成，所述电阻R5的一端与所述运算放大器A2的引脚I连接，所述电阻R5的另一端与所述运算放大器A2的引脚8连接，所述电阻R23的一端与所述运算放大器A2的引脚I连接，所述电阻R24的一端与所述运算放大器A2的引脚8连接，所述电阻R23和电阻R24的另一端均与所述电阻R6的另一端连接，所述运算放大器A2的引脚2通过电阻R2接地，所述运算放大器A2的引脚3通过电阻Rl接地。
4.根据权利要求I所述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述低通滤波电路(3)由运算放大器A3、电容C2、电容C3及电阻R9和电阻RlO组成，所述运算放大器A3的引脚3与电容C2的一端和电阻RlO的一端均连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻RlO的另一端与电阻R9的一端和电容C3的一端均连接，所述电容C3的另一端与所述运算放大器A3的引脚2连接，所述电阻R9的另一端与所述运算放大器A2的引脚6连接。
5.根据权利要求4所述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述高通滤波电路(4)由运算放大器A4、电容C6、电容C7及电阻R13和电阻R16组成，所述电容C7的一端与所述运算放大器A3的引脚6连接，所述电容C7的另一端与所述电容C6的一端和所述电阻R13的一端均连接，所述电阻R13的另一端与所述运算放大器A4的引脚2连接，所述电容C6的另一端与所述运算放大器A4的引脚3连接，所述运算放大器A4的引脚3通过所述电阻R16接地。
6.根据权利要求5所述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述主放大电路(5)包括运算放大器A5、电阻R17、电阻R18和电位器RA，所述电阻R17的一端与所述运算放大器A4的引脚6连接，所述电阻R17的另一端与所述运算放大器A5的引脚3连接，所述电位器RA的一端与所述运算放大器A5的引脚6连接，所述电位器RA的另一端与所述运算放大器A5的引脚2连接，所述运算放大器A5的引脚2通过所述电阻R18接地。
7.根据权利要求6所述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述陷波电路(6)包括运算放大器A6、双T滤波电路及电阻Rll和电阻R22，所述双T滤波电路包括由电阻R19、电阻R20及电容C4和电容ClO所构成的T型滤波电路和由电容C8、电容C9和电阻R21构成的T型滤波电路，所述电容C4和电容ClO并联，所述电阻R19的一端与所述运算放大器A6的引脚3连接，所述电阻R19的另一端与电容C4的一端、电容ClO的一端和电阻R20的一端均连接，所述电容C4的另一端和电容ClO的另一端接地，所述电阻R20的另一端与所述运算放大器A5的引脚6连接，所述电容CS的一端与所述运算放大器A6的引脚3连接，所述电容C8的另一端与电阻R21的一端和电容C9的一端均连接，所述电阻R21的另一端与所述运算放大器A6的引脚6连接，所述电容C9的另一端与所述运算放大器A5的引脚6连接，所述运算放大器A6的引脚2与引脚6之间设置有电阻Rl I，所述运算放大器A6的引脚2通过电阻R22接地。
8.根据权利要求3所述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述运算放大器A2为仪表放大器AD620。
9.根据权利要求7所述的一种心电检测放大电路，其特征在于所述运算放大器A3、运 算放大器A4、运算放大器A5和运算放大器A6均为非斩波稳零型双极性运算放大器0P07。
专利摘要本实用新型公开了一种心电检测放大电路，包括用于采集人体心电信号的心电导联、用于输出心电信号的心电信号输出端、用于消除交流干扰的右腿驱动电路、用于控制信号增益的前置放大电路、用于滤波的低通滤波电路和高通滤波电路、用于控制整个电路总增益的主放大电路和用于滤除工频干扰的陷波电路，所述心电导联与所述右腿驱动电路和前置放大电路均连接，所述右腿驱动电路与所述低通滤波电路之间设置有所述前置放大电路，所述高通滤波电路与所述陷波电路之间设置有所述主放大电路，所述低通滤波电路与所述高通滤波电路连接，所述陷波电路与所述心电信号输出端连接。本实用新型实现了心电检测功能，成本低廉，适于家庭使用，具有推广性。
文档编号A61B5/0205GK202761271SQ20122043232
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者赵英会 申请人:陕西理工学院