一種快速檢測儀的生物電信號放大電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種快速檢測儀的生物電信號放大電路，該放大電路由三級放大濾波電路、光電放大轉(zhuǎn)換電路、光纖通訊電路、信號接收電路和電源模塊組成，輸入信號依次經(jīng)過放大濾波電路和轉(zhuǎn)換電路，然后通過光纖輸送到信號接收電路和微處理器中，所述的三級放大濾波電路是基于運算放大器ICL7650S芯片設(shè)計，該電路包括3個放大濾波電路單元U1、U2和U3；該微弱生物電信號放大電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，采用了光纖隔離與通訊技術(shù)，提高了微弱電信號在調(diào)理過程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號。
【專利說明】一種快速檢測儀的生物電信號放大電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種快速檢測儀的生物電信號放大電路。

【背景技術(shù)】
[0002]人體內(nèi)的生物電信號都非常微弱，對如此微弱的電信號的放大及處理是很困難的，如運算放大器的零漂、噪聲、外界干擾、信道的傳輸?shù)?，都將嚴重地影響著信號的保真與提取。因此對微弱電信號的放大，抗干擾技術(shù)的好壞是成功與否的關(guān)鍵。微弱光電信號的檢測在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程和科學(xué)技術(shù)研宄中應(yīng)用很廣，在非接觸和無損的光學(xué)測量技術(shù)中它通過測量反射或透射偏振光相對于入射光偏振狀態(tài)的改變來準確計算待測樣品的各種光學(xué)性質(zhì)，為了對偏振狀態(tài)進行高精確測量要求檢測裝置不但具有較高的測量分辨率更要具有較高的測量復(fù)現(xiàn)性，排除各種不同類型噪聲的干擾以保證高精確測量的可靠性。光電檢測技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興的檢測技術(shù)，它主要利用電子技術(shù)對光學(xué)信號進行檢測，并進一步傳遞、儲存、控制、計算和顯示。
[0003]這些傳感器輸出的信號一般都為微弱信號，要想全面的了解這些輸出信號信息，需要將微弱的光電信號進行放大處理，為后續(xù)的數(shù)據(jù)采集與開發(fā)提供研宄依據(jù)。因此，微弱檢測信號技術(shù)是非常重要的關(guān)鍵技術(shù)，微弱信號檢測的目的是從強噪聲中提取有用信號，同時提高檢測系統(tǒng)輸出信號的信噪比。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在于，提供一種快速檢測儀的生物電信號放大電路，本實用新型的能夠?qū)崿F(xiàn)對微弱電信號進行放大處理，采用了光纖隔離與通訊技術(shù)，提高了微弱電信號在調(diào)理過程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號。
[0005]為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采用如下的技術(shù)解決方案:
[0006]一種快速檢測儀的生物電信號放大電路，其特征在于，由三級放大濾波電路、光電放大轉(zhuǎn)換電路、光纖通訊電路、信號接收電路和電源模塊組成；輸入信號依次經(jīng)過三級放大濾波電路和光電放大轉(zhuǎn)換電路，通過光纖通訊電路輸送到信號接收電路和微處理器中；所述的三級放大濾波電路與輸入信號相連；所述的光電放大轉(zhuǎn)換電路接在三級放大濾波電路和光纖通訊電路之間；所述的信號接收電路接在光纖通訊電路與微處理器之間；所述的電源模塊與上述各個電路模塊相連，為其提供穩(wěn)定的—5卩電壓。
[0007]該快速檢測儀的生物電信號放大電路中，所述的放大濾波電路包括集成運算放大器、電容以及電阻；所述的運算放大器(八1)的正相輸入端(1)與第一電阻(町)的左端相連，運算放大器(八1)的反相輸入端(2)與第二電阻(以)的左端相連，運算放大器(八1)的接地端(3)同時與第四電容￠4)和第三電容￠3)的正極相連，運算放大器(八1)的輸出端
(4)與第三電阻￠3)的右端相連，運算放大器(八1)的供電端(5)與電源+57相連；第一電容￠1)接在電源+57與地之間，第二電容￠2)與第一電容￠1)并聯(lián)；第三電容￠3)和第四電容(?)的負極同時與地相連；第一電阻(町)的右端接與運算放大器(八1)的正相輸入端(1)相連，第二電阻(以)的右端與輸入信號(乂化)相連，第三電阻￠3)的右端接信號輸出端00110，第四電阻(財)和第六電阻(冊)一起串聯(lián)在運算放大器(八1)的反相輸入端
(2)與運算放大器(八1)的輸出端⑷之間，第五電阻(奶)接在第四電阻(財)的右端與地之間，運算放大器(八1)采用超級運算放大器1176503芯片作為核心器件；所述的電源模塊采用穩(wěn)壓芯片[12940為電路提供穩(wěn)定的+57電源；所述的微處理器采用英飛凌^0223剛尚性能芯片。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009]本實用新型共由三級放大濾波電路、光電放大轉(zhuǎn)換電路、光纖通訊電路、信號接收電路和電源模塊5部分組成。第一部分由仍、似、^3三級放大電路及相應(yīng)濾波電路組成。光電放大轉(zhuǎn)換電路作為第二部分，其功能是在將電信號放大的同時，也起到將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柕淖饔?。仍、似、仍、[4均采用1176503芯片，其外部器件的連接為1176503芯片的典型應(yīng)用。工作電壓取用±5乂。為提高系統(tǒng)的信噪比，第一級放大倍數(shù)較小，以后放大倍數(shù)逐級遞增。第三部分為光纖通訊線路，其一端連在信號接收電路部分的發(fā)光二極管處，另一端連在信號接收電路。第四部分為信號接收電路，采用光敏接收管接收由光纖傳輸過來的光信號。當有光照射光敏接收管時，接收電路中便有電流流過，電流的大小由照射在它上的光強決定，光的強度越大，接收電路中的電流也越大，從而使運算放大器輸出的電壓也越高。由于VI級輸入的微弱電信號的變化，則經(jīng)過口1、口2、口3級放大后再由光纖傳輸給光敏接收管處的光強就會隨之而變，從而使信號接收電路中的運放電路輸出的電壓隨之發(fā)生變化。
[0010]該微弱電信號檢測電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)對微弱光信號進行放大處理，采用了光纖隔離與通訊技術(shù)，提高了微弱電信號在調(diào)理過程中的抗干擾能力，便于記錄和采集微弱電信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的解釋說明。
[0012]圖1是快速檢測儀生物電信號放大電路的原理圖。
[0013]圖2是放大濾波電路的原理圖

【具體實施方式】
[0014]如圖1是用微弱生物電信號放大電路的原理圖，該手持設(shè)備的微電信號放大電路，包括三級放大濾波電路、光電放大轉(zhuǎn)換電路、光纖通訊電路、信號接收電路和電源模塊；輸入信號依次經(jīng)過三級放大濾波電路和光電放大轉(zhuǎn)換電路，通過光纖通訊電路輸送到信號接收電路和微處理器中；所述的三級放大濾波電路與輸入信號相連；所述的光電放大轉(zhuǎn)換電路接在三級放大濾波電路和光纖通訊電路之間；所述的信號接收電路接在光纖通訊電路與微處理器之間；所述的電源模塊與上述各個電路模塊相連，為其提供穩(wěn)定的—5卩電壓；所述的三級放大濾波電路包括3個放大濾波電路單元[142和。3，該濾波放大電路單元均采用超級運算放大器1176503芯片作為核心器件；所述的電源模塊采用穩(wěn)壓芯片112940為電路提供穩(wěn)定的+57電源；所述的微處理器采用英飛凌^0223剛高性能芯片。
[0015]圖2是放大濾波電路的原理圖，由集成運算放大器0？八686、電容01、02、03和04、電阻町、1？2、1？3、財、1？5和冊組成，集成運放0？八686具有高的增益帶寬，輸入阻抗小于6& 0 ；輸入電容小于2？？；閉環(huán)輸出阻抗約為0.008歐姆。能夠?qū)崿F(xiàn)對微弱電信號進行放大處理，響應(yīng)的輸入信號頻率可以達到100紐2，可以獲得極高的放大倍數(shù)并且提高輸入阻抗。
[0016]除了上述以外本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員也都能理解到，在此說明和圖示的具體實施例都可以進一步變動結(jié)合。例如，可以將英飛凌高性能微處理器根據(jù)實際工況更換為其他類型的1^。
【權(quán)利要求】
1.一種快速檢測儀的生物電信號放大電路，其特征在于，由三級放大濾波電路、光電放大轉(zhuǎn)換電路、光纖通訊電路、信號接收電路和電源模塊組成；輸入信號依次經(jīng)過三級放大濾波電路和光電放大轉(zhuǎn)換電路，通過光纖通訊電路輸送到信號接收電路和微處理器中；所述的三級放大濾波電路與輸入信號相連；所述的光電放大轉(zhuǎn)換電路接在三級放大濾波電路和光纖通訊電路之間；所述的信號接收電路接在光纖通訊電路與微處理器之間；所述的電源模塊與上述各個電路模塊相連，為其提供穩(wěn)定的+5V電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的一種快速檢測儀的生物電信號放大電路，其特征在于，所述的放大濾波電路包括集成運算放大器、電容以及電阻；所述的運算放大器(Al)的正相輸入端(I)與第一電阻(Rl)的左端相連，運算放大器(Al)的反相輸入端(2)與第二電阻(R2)的左端相連，運算放大器(Al)的接地端(3)同時與第四電容(C4)和第三電容(C3)的正極相連，運算放大器(Al)的輸出端(4)與第三電阻(R3)的右端相連，運算放大器(Al)的供電端(5)與電源+5V相連；第一電容(Cl)接在電源+5V與地之間，第二電容(C2)與第一電容(Cl)并聯(lián)；第三電容(C3)和第四電容(C4)的負極同時與地相連；第一電阻(Rl)的右端接與運算放大器(Al)的正相輸入端(I)相連，第二電阻(R2)的右端與輸入信號(Vin)相連，第三電阻(R3)的右端接信號輸出端(Vout)，第四電阻(R4)和第六電阻(R6) —起串聯(lián)在運算放大器(Al)的反相輸入端(2)與運算放大器(Al)的輸出端(4)之間，第五電阻(R5)接在第四電阻(R4)的右端與地之間，運算放大器(Al)采用超級運算放大器ICL7650S芯片作為核心器件。
3.如權(quán)利要求1所述的一種快速檢測儀的生物電信號放大電路，其特征在于，所述的電源模塊采用穩(wěn)壓芯片LM2940為電路提供穩(wěn)定的+5V電源。
4.如權(quán)利要求1所述的一種快速檢測儀的生物電信號放大電路，其特征在于，所述的微處理器采用英飛凌XC2238N高性能芯片。
【文檔編號】H03F1/26GK204206117SQ201420509855
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】徐云鵬 申請人:徐云鵬