專利名稱：基于max4465和lm386的心音放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種放大電路，主要應(yīng)用在醫(yī)療器械領(lǐng)域，用于人體各種生理體征參數(shù)的監(jiān)護(hù)和診斷系統(tǒng)，具體涉及一種基于MAX4465和LM386的心音放大電路。
背景技術(shù)：
隨著醫(yī)療電子行業(yè)的迅速發(fā)展，便攜式醫(yī)療設(shè)備也越來越受到業(yè)界人士的注意和青睞。所謂的便攜設(shè)備是指體積小巧、整機(jī)份量輕、用電省、價格適中的治療用或檢測用電子器械產(chǎn)品。便攜式醫(yī)療電子設(shè)備主要分為家用便攜醫(yī)療電子設(shè)備和醫(yī)用便攜醫(yī)療電子設(shè)備，前者包括電子血壓計、電子血糖儀、電子助聽器等；后者包括便攜式心電圖儀、便攜式多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀、便攜式超聲波檢測儀等。目前市場上的便攜式多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀主要監(jiān)護(hù)的參數(shù)為心電、血壓、血氧、呼吸、體溫、脈率等參數(shù)，很少有監(jiān)護(hù)心音的多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀。為了適應(yīng)市場的需求很多研發(fā)廠家都想把心音檢測添加到多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀中去，這就需要有相關(guān)的心音信號的采集和放大電路來實現(xiàn)心音的監(jiān)測。

實用新型內(nèi)容鑒于以上的背景，本實用新型的目的在于提供一種基于MAX4465和LM386的心音放大電路，可以應(yīng)用于多種便攜式醫(yī)療設(shè)備中，實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備的便攜化、小型化、多功能化和集成化。本實用新型采用以下技術(shù)方案一種基于MAX4465和LM386的心音放大電路，其中，包括前級放大電路和后級放大濾波電路，所述前級放大電路包括電阻Rl、R2、R3、R4、R8、R9，電容Cl、C3、C7、CIO、Cll和放大器，放大器的一腳接電阻R3、R4和電容C3、C7的一端，引腳2接地，引腳3接電阻R8、 R9和ClO的一端，引腳4接電阻R8、C10的另一端和后級放大濾波電路，引腳5接5V電源； 電阻R9的另一端接電容Cll，Cll的另一端接地；電阻R3的另一端接5V電源，電阻R4的另一端接地，電容C3和C7的另一端接心電信號的輸入端和電阻R2，電阻R2的另一端接電阻 Rl和電容Cl，電阻Rl的另一端接5V電源，電容Cl的另一端接地；所述后級放大濾波電路包括極性電容C4，可調(diào)變阻器Wl，無極性電容C2、C5、C6、C8、C9，電阻R5、R6、R7，和放大器； 放大器的引腳1接帶電阻R6和R5的一端，R5的另一端接電容C9，C9的另一端接放大器的引腳8 ；R6的另一端接C5，C5的另一端接放大器的引腳5，放大器的引腳5還連接了電容C6 和C2 ；放大器的引腳4接地，引腳6接5V電源；放大器的引腳7接電容C8，C8的另一端接放大器的引腳2和地；放大器引腳3接可調(diào)電阻器Wl的中間抽頭端，Wl的其他兩端分別接地和極性電容C4的一端，C4的另一端接前級放大電路；電容C6的另一端接電阻R7，R7的另一端接地，電容C2的另一端即為輸出的心音信號。進(jìn)一步，所述前級放大電路的放大器為MAX4465芯片。進(jìn)一步，所述后級放大濾波電路的放大器為LM386芯片。本電路由MAX4465放大器芯片和LM385放大器芯片組成的采集和放大電路，整個電路的供電電壓為5V直流電源。芯片MAX4465是MAXIM公司研發(fā)的一種低成本、微功耗的麥克風(fēng)與全停芯片，其主要應(yīng)用于擴(kuò)音器放大、助聽器、便攜式電話、聲音鑒別器、數(shù)字音頻檢測、耳機(jī)和便攜式計算機(jī)等設(shè)備中。它獨特的優(yōu)點就是高共模抑制比和優(yōu)良的電源抑制， 對于嘈雜的環(huán)境中的信號放大該芯片是最佳選擇，同時這個芯片可以減低整個儀器的功耗和成本。本電路模塊中該芯片完成了心音信號的前級放大和部分濾波功能，在其輸入端我們采用了電容和電阻組成的濾波電路，對信號進(jìn)行簡單的濾波。通過配置輸入和輸出之間的反饋電阻來調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。本芯片出來的信號經(jīng)過電容隔離送入LM386芯片的輸入端， 進(jìn)行下一步的處理。本電路中使用的LM386為UTC公司設(shè)計研發(fā)的低電壓音頻放大器，其內(nèi)部增益為 20，但是通過配置引腳1和引腳8之間電阻的大小可以使其增益在20-200之間進(jìn)行變化。 該芯片的主要特點就是可以用電池供電、外圍器件少、寬的供電電壓、可調(diào)的電壓增益等。 本電路采用該芯片作為心音信號的二級放大，同時也有阻容濾波器，對信號進(jìn)行進(jìn)一步的濾波。本電路在信號與該芯片的輸入端中間添加了可調(diào)電阻，通過調(diào)節(jié)此電阻可以改變輸出信號的大小。通過以上兩個專用的放大器芯片和他們外圍器件的匹配，心音信號通過濾波和放大，最終送出相對干凈的心電信號，供醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計人員使用。本實用新型的有益效果是本電路采用專用放大器芯片，通過必需的濾波完成了心音信號的采集和放大，模塊化程度很強(qiáng)可以靈活地移植到各種應(yīng)用電路中，實現(xiàn)心音的監(jiān)測功能，為設(shè)計者省去了寶貴的研發(fā)時間，可以滿足現(xiàn)在便攜式醫(yī)療產(chǎn)品的設(shè)計要求。本電路是一個模塊化的電路，可以應(yīng)用于各種電子聽診器的設(shè)計中，通過外接耳機(jī)或擴(kuò)音器可以清晰地聽見人體心臟跳動的聲音，另外通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻也可以檢測人體的肺音。此電路本著設(shè)計者使用方便和低成本的設(shè)計原則，采用專門的音頻放大芯片，同時也選用低電壓和微功耗的元器件，并盡量減少器件的外圍元件，使該電路可以簡單的移植到便攜式醫(yī)療設(shè)備中，使便攜式醫(yī)療設(shè)備的功能更強(qiáng)大，集成度更高。

圖1是本實用新型的電路原理圖。圖2是本實用新型的應(yīng)用框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述如圖1所示，本實用新型主要由前級放大濾波電路1和后級放大濾波電路2組成， 圖中的“IN”為心音信號源輸入，“OUT”即為最終輸出信號。前級放大電路1 包括電阻1 1、1 2、1 3、1 4、1 8、1 9，無極性電容(1、03、07、(10、(11， 還有一個放大器芯片MAX4465，芯片MAX4465的一腳接電阻R3、R4和電容C3、C7的一端，引腳2接地，引腳3接電阻R8、R9和ClO的一端，引腳4接電阻R8、ClO的另一端和后級放大濾波電路2，引腳5接5V電源。電阻R9的另一端接電容Cll，Cll的另一端接地。電阻R3 的另一端接5V電源，電阻R4的另一端接地，電容C3和C7的另一端接心電信號的輸入端和電阻R2，電阻R2的另一端接電阻Rl和電容Cl，電阻Rl的另一端接5V電源，電容Cl的另一端接地。后級放大濾波電路2包括極性電容C4，可調(diào)變阻器Wl，無極性電容C2、C5、C6、C8、 C9和電阻R5、R6、R7，還有放大器芯片LM386。放大器芯片的引腳1接帶電阻R6和R5的一端，R5的另一端接電容C9，C9的另一端接放大器芯片LM386的引腳8。R6的另一端接C5， C5的另一端接放大器芯片的引腳5，放大器芯片的引腳5還連接了電容C6和C2。放大器的引腳4接地，引腳6接5V電源。放大器的引腳7接電容C8，C8的另一端接放大器芯片的引腳2和地。放大器芯片引腳3接可調(diào)電阻器Wl的中間抽頭端，Wl的其他兩端分別接地和極性電容C4的一端，C4的另一端接前級放大電路1。電容C6的另一端接電阻R7，R7的另一端接地。電容C2的另一端即為輸出的心音信號。從圖1中可看出整個電路的供電電壓為5V，心音信號進(jìn)入前級放大濾波電路1，進(jìn)
行一級的信號濾波和放大，然后進(jìn)入后級放大濾波電路2，對信號進(jìn)行二級濾波和放大，最
終輸出干凈有效的心音信號。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻Wl可以改變輸出信號的強(qiáng)弱程度。改變
圖1中LM386芯片的引腳1和引腳8之間的電阻R5和電容C9的值可以改LM386芯片的增
益值為20到200之間。通過配置合理的C5和R6的值可以對輸出的心音信號強(qiáng)度進(jìn)行補(bǔ) 償。圖2為本實用新型電路在實際中的具體應(yīng)用。圖2中的心音信號的取得可以通過老式聽診器的振膜頭，在振膜耳把上套上廣2英寸長的橡皮管，另一頭擠入一只1/4英寸直徑的超小型駐極體話筒，話筒的兩根導(dǎo)線用屏蔽電纜接到電路中的IN和GND處，駐極體話筒處可用熱縮管加固，以防產(chǎn)生不必要的噪聲干擾。經(jīng)過放大電路后可以將信號送入微處理器進(jìn)行處理，外接顯示屏可以顯示心音信號的波形，如果想聽心跳聲音可接耳機(jī)。如果波形幅度較小或者聲音很低可以調(diào)節(jié)圖1的Wl進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者配置C5和C6進(jìn)行弱信號補(bǔ)償。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種基于MAX4465和LM386的心音放大電路，其特征在于包括前級放大電路和后級放大濾波電路，所述前級放大電路包括電阻Rl、R2、R3、R4、R8、R9，電容Cl、C3、C7、C10、 Cll和放大器，放大器的一腳接電阻R3、R4和電容C3、C7的一端，引腳2接地，引腳3接電阻R8、R9和ClO的一端，引腳4接電阻R8、ClO的另一端和后級放大濾波電路，引腳5接 5V電源；電阻R9的另一端接電容Cll，Cll的另一端接地；電阻R3的另一端接5V電源，電阻R4的另一端接地，電容C3和C7的另一端接心電信號的輸入端和電阻R2，電阻R2的另一端接電阻Rl和電容Cl，電阻Rl的另一端接5V電源，電容Cl的另一端接地；所述后級放大濾波電路包括極性電容C4，可調(diào)變阻器Wl，無極性電容C2、C5、C6、C8、C9，電阻R5、R6、R7， 和放大器；放大器的引腳1接帶電阻R6和R5的一端，R5的另一端接電容C9，C9的另一端接放大器的引腳8 ；R6的另一端接C5，C5的另一端接放大器的引腳5，放大器的引腳5還連接了電容C6和C2 ；放大器的引腳4接地，引腳6接5V電源；放大器的引腳7接電容C8，C8 的另一端接放大器的引腳2和地；放大器引腳3接可調(diào)電阻器Wl的中間抽頭端，Wl的其他兩端分別接地和極性電容C4的一端，C4的另一端接前級放大電路；電容C6的另一端接電阻R7，R7的另一端接地，電容C2的另一端即為輸出的心音信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MAX4465和LM386的心音放大電路，其特征在于 所述前級放大電路的放大器為MAX4465芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于MAX4465和LM386的心音放大電路，其特征在于 所述后級放大濾波電路的放大器為LM386芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種基于MAX4465和LM386的心音放大電路，包括前級放大電路和后級放大濾波電路。本實用新型由MAX4465放大器芯片和LM385放大器芯片組成的采集和放大電路，整個電路的供電電壓為5V直流電源，通過必需的濾波完成了心音信號的采集和放大，模塊化程度很強(qiáng)可以靈活地移植到各種應(yīng)用電路中，實現(xiàn)心音的監(jiān)測功能，可以滿足現(xiàn)在便攜式醫(yī)療產(chǎn)品的設(shè)計要求。
文檔編號H03F3/20GK202019342SQ201120152648
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者夏振宏, 曾艷芳, 袁贊 申請人:河南華南醫(yī)電科技有限公司