一种分立元器件心电监测产品信号恢复电路制造技术

技术编号:42295739 阅读:4 留言:0更新日期:2024-08-14 15:45
本技术公开了一种分立元器件心电监测产品信号恢复电路,属于心电信号采集技术领域,通过放大电路对高通滤波器的输出信号进行放大,放大后的信号输入上下门限比较器,当有不正常心电信号进入电路时,上门限比较器或者下门限比较器输出高电平给控制器,控制器闭合模拟开关一段时间t,使得一个小阻值电阻与高通滤波器内的大阻值电阻并联,高通滤波器的截止频率提高,当t结束后,模拟开关断开,若放大电路饱和输出信号仍超出上下门限电压,则继续上述操作,直至心电信号恢复正常。实施本技术的技术方案,可以快速将异常心电信号恢复正常,提高了心电监测产品的工作效率,从而改善了用户体验。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及心电信号采集,尤其涉及一种分立元器件心电监测产品信号恢复电路


技术介绍

1、在分立元器件心电监测产品中,心电信号拾取电路中通常包含了一个高通滤波器,其作用是滤除低于截止频率的信号,在心电拾取电路中,截止频率设置得比较低,在标准要求里是0.1hz或者0.05hz,低于此频率的信号基本算是直流信号,因此高通滤波器在心电拾取电路中的作用就是滤除直流信号,通过交流信号。

2、基于高通滤波器的特性,当有一个阶跃信号时,高通滤波器会有一个响应时间,滤波器中的电阻、电容值乘积越大,响应时间就越长。当心电监测产品中的高通滤波器的截止频率设置得很低时,其中的电阻电容值乘积就很大,这就导致突然有心电信号进入电路(比如重新连接导联时)或者在采集心电信号过程中有干扰时,电路饱和输出,高通滤波器的响应时间长,心电信号从饱和输出到恢复为正常信号可能需要10秒以上,严重影响了心电监测产品的工作效率和用户体验。


技术实现思路

1、为了使心电监测产品在突然有心电信号进入电路或者在采集心电信号过程中有干扰时,心电信号能够快速恢复正常,本技术提供了一种分立元器件心电监测产品信号恢复电路。

2、本技术采用的技术方案如下:

3、本技术的分立元器件心电监测产品信号恢复电路包括前置放大单元1、高通滤波单元2、后级放大单元3、电压比较单元4、控制单元5;所述前置放大单元1的输入端与输入信号电连接,输出端与高通滤波单元2的输入端电连接,高通滤波单元2的输出端与后级放大单元3的输入端电连接,后级放大单元3的输出端经由电压比较单元4与控制单元5电连接,高通滤波单元2的输出端还经由后级电路与输出信号电连接;异常的输入心电信号经过前置放大单元1放大后,在高通滤波单元2中经过滤波处理,再经由后级放大单元3进行放大,输入到电压比较单元4,电压比较单元4在心电信号超出门限电压时输出高电平到控制单元5,控制单元5控制模拟开关闭合一段时间t,将小电阻与高通滤波单元2中的大电阻并联,时间t结束后,控制单元5控制模拟开关断开,小电阻与高通滤波单元2断开连接,如此往复,直至心电信号恢复正常。

4、在本技术提供的分立元器件心电监测产品信号恢复电路中,通过放大电路对高通滤波器的输出信号进行放大,放大后的信号输入上下门限比较器,当有不正常心电信号进入电路时,上门限比较器或者下门限比较器输出高电平给控制器,控制器闭合模拟开关一段时间t,使得一个小阻值电阻与高通滤波器内的大阻值电阻并联,高通滤波器的截止频率提高,当t结束后,模拟开关断开,若放大电路饱和输出信号仍超出上下门限电压,则继续上述操作,直至心电信号恢复正常。实施本技术的技术方案,通过减小电阻电容乘积值,改变高通滤波器截止频率的方法,缩短高通滤波器的响应时间,从而将心电信号快速恢复正常,提高了心电监测产品的工作效率,从而改善了用户体验。

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【技术保护点】

1.一种分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述信号恢复电路包括前置放大单元(1)、高通滤波单元(2)、后级放大单元(3)、电压比较单元(4)、控制单元(5);所述前置放大单元(1)的输入端与输入信号电连接,输出端与高通滤波单元(2)的输入端电连接,高通滤波单元(2)的输出端与后级放大单元(3)的输入端电连接,后级放大单元(3)的输出端经由电压比较单元(4)与控制单元(5)电连接,高通滤波单元(2)的输出端还经由后级电路与输出信号电连接;异常的输入心电信号经过前置放大单元(1)放大后,在高通滤波单元(2)中经过滤波处理,再经由后级放大单元(3)进行放大,输入到电压比较单元(4),电压比较单元(4)在心电信号超出门限电压时输出高电平到控制单元(5),控制单元(5)控制模拟开关闭合一段时间t,将小电阻与高通滤波单元(2)中的大电阻并联,时间t结束后,控制单元(5)控制模拟开关断开,小电阻与高通滤波单元(2)断开连接,如此往复,直至心电信号恢复正常。

2.根据权利要求1所述的分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述前置放大单元(1)包括仪表放大器(U1)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4),仪表放大器(U1)的同向输入引脚和反向输入引脚分别与心电信号LA、RA电连接,仪表放大器(U1)的输出引脚经由第五电阻(R5)与第二运算放大器(U3)电连接,仪表放大器(U1)的输出引脚还与后级电路电连接;仪表放大器(U1)的反馈引脚经由第四电阻(R4)与输出引脚电连接,仪表放大器(U1)的反馈引脚还经由第三电阻(R3)与第一运算放大器(U2)的输出引脚电连接,第三电阻(R3)和第四电阻(R4)的阻值决定了仪表放大器(U1)的放大倍数;仪表放大器(U1)的参考电压引脚与第一运算放大器(U2)的输出引脚电连接,还经由第一电容(C1)、第一电阻(R1)与后级电路连接。

3.根据权利要求2所述的分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述高通滤波单元(2)包括由第一运算放大器(U2)、第一电阻(R1)、第一电容(C1)组成的高通滤波器;第一运算放大器(U2)的同向输入引脚接地,反向输入引脚经由第一电阻(R1)与后级电路电连接,反相输入引脚还经由模拟开关(S1)和第二电阻(R2)与后级电路电连接,反相输入引脚还经由第一电容(C1)与仪表放大器(U1)的参考电压引脚电连接。

4.根据权利要求3所述的分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述后级放大单元(3)包括第二运算放大器(U3)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7);第二运算放大器(U3)的同向输入引脚经由第五电阻(R5)与仪表放大器(U1)的输出引脚电连接,反向输入引脚经由第七电阻(R7)接地,反向输入引脚还经由第六电阻(R6)与输出端电连接,输出引脚与第一电压比较器(U4)的同向输入引脚电连接,输出引脚还与第二电压比较器(U5)的反向输入引脚电连接;第六电阻(R6)和第七电阻(R7)的电阻值决定了第二运算放大器(U3)的放大倍数,第五电阻(R5)的电阻值设置为第六电阻(R6)与第七电阻(R7)两个电阻的并联阻值。

5.根据权利要求4所述的分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述电压比较单元(4)包括第一电压比较器(U4)与第八电阻(R8)组成的上门限比较器和第二电压比较器(U5)与第九电阻(R9)组成的下门限比较器,第一电压比较器(U4)的反向输入引脚接上门限电压,正向输入引脚与第二运算放大器(U3)的输出引脚电连接,发射极输出引脚接地,集电极输出引脚与或门(U6)的一个输入端电连接,集电极输出引脚还通过第八电阻(R8)接工作电源;第二电压比较器(U5)的正向输入引脚接下门限电压,负向输入引脚与第二运算放大器(U3)的输出引脚电连接,发射极输出引脚接地,集电极输出引脚与或门(U6)的另一个输入端电连接,集电极输出引脚还通过第九电阻(R9)接工作电源。

6.根据权利要求5所述的分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述控制单元(5)包括控制器、或门(U6)、模拟开关(S1);或门(U6)的两个输入端分别与第一电压比较器(U4)、第二电压比较器(U5)的集电极输出引脚电连接,输出端与控制器电连接,控制器的输出端与模拟开关(S1)电连接,作为模拟开关(S1)的控制电压,模拟开关(S1)的一端经由第二电阻(R2)与后级电路电连接,另一端经由第一电阻(R1)与后级电路电连接,模拟开关(S1)与第一电阻(R1)连接的一端还与第一运算放大器(U2)的反向输入引脚电连接。

7.根据权利要求2所述的分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述仪表放大器...

【技术特征摘要】

1.一种分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述信号恢复电路包括前置放大单元(1)、高通滤波单元(2)、后级放大单元(3)、电压比较单元(4)、控制单元(5);所述前置放大单元(1)的输入端与输入信号电连接,输出端与高通滤波单元(2)的输入端电连接,高通滤波单元(2)的输出端与后级放大单元(3)的输入端电连接,后级放大单元(3)的输出端经由电压比较单元(4)与控制单元(5)电连接,高通滤波单元(2)的输出端还经由后级电路与输出信号电连接;异常的输入心电信号经过前置放大单元(1)放大后,在高通滤波单元(2)中经过滤波处理,再经由后级放大单元(3)进行放大,输入到电压比较单元(4),电压比较单元(4)在心电信号超出门限电压时输出高电平到控制单元(5),控制单元(5)控制模拟开关闭合一段时间t,将小电阻与高通滤波单元(2)中的大电阻并联,时间t结束后,控制单元(5)控制模拟开关断开,小电阻与高通滤波单元(2)断开连接,如此往复,直至心电信号恢复正常。

2.根据权利要求1所述的分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述前置放大单元(1)包括仪表放大器(u1)、第三电阻(r3)、第四电阻(r4),仪表放大器(u1)的同向输入引脚和反向输入引脚分别与心电信号la、ra电连接,仪表放大器(u1)的输出引脚经由第五电阻(r5)与第二运算放大器(u3)电连接,仪表放大器(u1)的输出引脚还与后级电路电连接;仪表放大器(u1)的反馈引脚经由第四电阻(r4)与输出引脚电连接,仪表放大器(u1)的反馈引脚还经由第三电阻(r3)与第一运算放大器(u2)的输出引脚电连接,第三电阻(r3)和第四电阻(r4)的阻值决定了仪表放大器(u1)的放大倍数;仪表放大器(u1)的参考电压引脚与第一运算放大器(u2)的输出引脚电连接,还经由第一电容(c1)、第一电阻(r1)与后级电路连接。

3.根据权利要求2所述的分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述高通滤波单元(2)包括由第一运算放大器(u2)、第一电阻(r1)、第一电容(c1)组成的高通滤波器;第一运算放大器(u2)的同向输入引脚接地,反向输入引脚经由第一电阻(r1)与后级电路电连接,反相输入引脚还经由模拟开关(s1)和第二电阻(r2)与后级电路电连接,反相输入引脚还经由第一电容(c1)与仪表放大器(u1)的参考电压引脚电连接。

4.根据权利要求3所述的分立元器件心电监测产品信号恢复电路,其特征在于:所述后级放大单元(3)包括第二运算放大器(u3)、第五电阻(r5)、第六电阻(r6)、第七电阻(r7);第二运算放大器(u3)的同向输入引脚经由第五电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员:覃迎成邹宗许蔡吉龙
申请(专利权)人:深圳长城开发科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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