本发明专利技术提供了一种信号滤波放大装置，包括：至少两个滤波放大单元，其中，所述滤波放大单元包括一个第一滤波放大单元和至少一个第二滤波放大单元，且所述滤波放大单元包括单电源供电的运算放大器；电压参考单元，用于为所述第一滤波放大单元提供参考电压，所述电压参考单元与所述第一滤波放大单元连接；至少一个直流偏置单元，用于将上级滤波放大单元输出的电压转换为下级滤波放大单元所需的直流偏置电压，所述直流偏置单元与所述上级滤波放大单元和所述下级滤波放大单元连接。这样，通过设置直流偏置单元，在运算放大器单电源供电的情况下，可以仅设置一个用于提供参考电压的电压参考单元，可以提高信号滤波放大装置的信号处理效果和实用性。理效果和实用性。理效果和实用性。
【技术实现步骤摘要】
一种信号滤波放大装置
[0001]本专利技术涉及信号处理
，尤其涉及一种信号滤波放大装置。
技术介绍
[0002]由于人体中许多器官都在以某种规律进行运动，并振动发声，通过检测这些声音信号往往可以获取许多相关器官的生理特征，同时，当器官产生异常病变时，所发出的振动声音往往会在频率、相位、幅度等方面发生改变，通过检测这些声音信号并进行分析，有助于病变部位的早发现和早治疗。常见的生理声音如心音、呼吸音、肺音、肠鸣音、肌音、血管音、关节音、耳声等，通过声音采集装置(如电子听诊器)可以将这些生理声信号进行采集、放大和记录，以便进一步的分析诊断。然而这些生理声信号具有信号微弱、易受噪声干扰的特点。同时不同于其他生理信号(如心电、脑电、肌电)，人体生理声信号还易受环境噪声(如说话声、开关门声)的干扰，因此在生理声信号采集过程中，需要设计合适的带通滤波放大装置对信号进行放大，通过带通滤波滤除信号中低频噪声和高频噪声。
[0003]信号滤波放大装置多采用有源滤波器对采集的信号进行滤波放大，有源滤波器又可分为基于双电源供电和基于单电源供电两种，双电源供电滤波放大装置所用的运算放大器两个电源引脚分别连接到正电源和负电源，其输入电压和输出电压都是参考地给出，单电源供电滤波放大装置所用的运算放大器两个电源引脚分别连接到正电源和地，需要提供额外偏置电压作为其输入电压和输出电压的参考电压。
[0004]人体生理声信号的检测设备往往采用锂电池供电，锂电池可以为信号滤波放大单元直接提供正电源供电，如果需要获取负电源，则需要增加额外的电源处理电路，因此通过支持单电源供电的运算放大器进行信号放大，可以增强设备的通用性，并降低电路的复杂程度。然而，由于单电源供电的运算放大器需要提供额外的偏置电压作为输入电压和输出电压的参考电压，当滤波放大装置存在多个滤波放大单元时，目前的方法是对每个滤波放大单元都提供一个相同且独立的参考电压，这影响了设备的便携性，同时由于每个滤波放大单元输入输出电压的参考电压可能不完全一样，采用单一参考电压可能会导致输出电压有偏差或失真，影响设备处理性能。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种信号滤波放大装置，以解决目前的信号滤波放大方法在采用单电源供电的运算放大器对信号进行处理的情况下，需要为每个运算放大器单独提供参考电压，从而导致信号滤波放大装置存在电路构成复杂，便携性和实用性低的问题。
[0006]本专利技术提供了一种信号滤波放大装置，包括：
[0007]至少两个滤波放大单元，其中，所述滤波放大单元包括一个第一滤波放大单元和至少一个第二滤波放大单元，且所述滤波放大单元包括单电源供电的运算放大器；
[0008]电压参考单元，用于为所述第一滤波放大单元提供参考电压，所述电压参考单元与所述第一滤波放大单元连接；
[0009]至少一个直流偏置单元，用于将上级滤波放大单元输出的电压转换为下级滤波放大单元所需的直流偏置电压，所述直流偏置单元与所述上级滤波放大单元和所述下级滤波放大单元连接。
[0010]可选的，所述直流偏置单元包括至少一个直流偏置电阻和至少一个直流偏置电容，所述直流偏置电阻的一端与所述第一滤波放大单元的运算放大器的输出端连接，另一端与所述直流偏置电容的一端和所述第二滤波放大单元的运算放大器的正向输入端连接，所述直流偏置电容另一端接地。
[0011]可选的，在所述滤波放大单元为高通滤波放大单元的情况下，所述高通滤波放大单元包括至少三个电容、至少两个电阻和一个运算放大器，其中，第一电容的一端与输入信号连接，另一端分别与第二电容的一端、第三电容的一端和第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与第一运算放大器的正向输入端连接，第二电阻的一端与所述第二电容的另一端和所述第一运算放大器的反向输入端连接，所述第二电阻的另一端与所述第三电容的另一端和所述第一运算放大器的输出端连接。
[0012]可选的，在所述滤波放大单元为低通滤波放大单元的情况下，所述低通滤波放大单元包括至少两个电容、至少三个电阻和一个运算放大器，其中，第三电阻的一端与输入信号连接，另一端与第四电阻的一端、第五电阻的一端和第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端与第二运算放大器的正向输入端连接，所述第四电阻的另一端与第五电容的一端和所述第二运算放大器的反向输入端连接，所述第五电阻的另一端与所述第五电容的另一端和所述第二运算放大器的输出端连接。
[0013]可选的，所述电压参考单元包括电源输入端和至少两个电阻，其中，第六电阻的一端与所述电源输入端连接，另一端与第七电阻的一端和所述第一滤波放大单元的运算放大器的正向输入端连接，所述第七电阻的另一端接地。
[0014]可选的，所述的信号滤波放大装置，还包括：至少一个隔离电容，所述隔离电容的一端与所述第二滤波放大单元的运算放大器的输出端连接，另一端与所述滤波放大单元的信号输出端连接。
[0015]可选的，所述第六电阻与所述第七电阻为阻值相等的电阻。
[0016]可选的，在所述滤波放大单元为高通滤波放大单元的情况下，所述第一运算放大器的高通滤波器通带放大倍数为通过所述第一电容和所述第三电容的电容值确定的。
[0017]可选的，在所述滤波放大单元为高通滤波放大单元的情况下，所述第一运算放大器的低通滤波器通带放大倍数为通过所述第一电容的电容值和所述第六电阻与所述第七电阻的等效电阻的电阻值确定的。
[0018]可选的，在所述滤波放大单元为高通滤波放大单元的情况下，包括：所述第一运算放大器的高通滤波器通带放大倍数远大于所述第一运算放大器的低通滤波器通带放大倍数。
[0019]由以上技术方案可知，本专利技术提供了一种信号滤波放大装置，包括：至少两个滤波放大单元，其中，所述滤波放大单元包括一个第一滤波放大单元和至少一个第二滤波放大单元，且所述滤波放大单元包括单电源供电的运算放大器；电压参考单元，用于为所述第一滤波放大单元供电，所述电压参考单元与所述第一滤波放大单元连接；至少一个直流偏置单元，所述直流偏置单元的一端与所述第一滤波放大单和所述第二滤波放大单元连接。人
体生理声信号的检测设备往往采用锂电池供电，锂电池可以为信号滤波放大单元直接提供正电源供电，如果需要获取负电源，则需要增加额外的电源处理电路，因此通过支持单电源供电的运算放大器进行信号放大，可以增强设备的通用性，并降低电路的复杂程度。然而，由于单电源供电的运算放大器需要提供额外的偏置电压作为输入电压和输出电压的参考电压，当滤波放大装置存在多个滤波放大单元时，目前的方法是对每个滤波放大单元都提供一个相同且独立的参考电压，这影响了设备的便携性，同时由于每个滤波放大单元输入输出电压的参考电压可能不完全一样，采用单一参考电压可能会导致输出电压有偏差或失真，影响设备处理性能。这样，本申请实施例通过设置直流偏置单元，在运算放大器为单电源供电的情况下，可以仅设置一个用于提供参考电压的电压参考单元，通过直流偏置单元提取上级滤波放大单元中的运算放大器输出信号中的直流偏置电压，并将上述直流偏置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种信号滤波放大装置，其特征在于，包括：至少两个滤波放大单元，其中，所述滤波放大单元包括一个第一滤波放大单元和至少一个第二滤波放大单元，且所述滤波放大单元包括单电源供电的运算放大器；电压参考单元，用于为所述第一滤波放大单元提供参考电压，所述电压参考单元与所述第一滤波放大单元连接；至少一个直流偏置单元，用于将上级滤波放大单元输出的电压转换为下级滤波放大单元所需的直流偏置电压，所述直流偏置单元与所述上级滤波放大单元和所述下级滤波放大单元连接。2.如权利要求1所述的信号滤波放大装置，其特征在于，所述直流偏置单元包括至少一个直流偏置电阻和至少一个直流偏置电容，所述直流偏置电阻的一端与所述第一滤波放大单元的运算放大器的输出端连接，另一端与所述直流偏置电容的一端和所述第二滤波放大单元的运算放大器的正向输入端连接，所述直流偏置电容另一端接地。3.如权利要求1所述的信号滤波放大装置，其特征在于，在所述滤波放大单元为高通滤波放大单元的情况下，所述高通滤波放大单元包括至少三个电容、至少两个电阻和一个运算放大器，其中，第一电容的一端与输入信号连接，另一端分别与第二电容的一端、第三电容的一端和第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与第一运算放大器的正向输入端连接，第二电阻的一端与所述第二电容的另一端和所述第一运算放大器的反向输入端连接，所述第二电阻的另一端与所述第三电容的另一端和所述第一运算放大器的输出端连接。4.如权利要求1所述的信号滤波放大装置，其特征在于，在所述滤波放大单元为低通滤波放大单元的情况下，所述低通滤波放大单元包括至少两个电容、至少三个电阻和一个运算放大器，其中，第三电阻的一端与输入信号连接，另...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑刚，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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