申请/专利权人：复旦大学

申请日：2023-12-11

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117770826A

主分类号：A61B5/308

分类号：A61B5/308;A61B5/332;A61B5/00;H03F3/68;H03G3/30;H03M1/12;H03H21/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：本发明属于医疗设备技术领域，具体为一种穿戴式心电信号读出电路。本发明心电信号读出电路包括模拟前端和运动伪影消除环路；模拟前端包括多通道输出斩波电流平衡仪表放大器、两电极共模偏置环路、ETI激励电流源、低通滤波器、程控增益放大器、偏置电路以及时钟产生电路；运动伪影消除环路包括模数转换器、模数转换器以及片外自适应滤波器；多通道输出CBIA作为模拟前端的第一级，满足系统对功耗、输入阻抗以及共模抑制比的要求；同时多通道输出CBIA通过复用CBIA的跨阻级，即实现多通道输出，从而以较低的功耗代价实现ECG信号和皮肤‑电极阻抗信号的同步采集。本心电信号读出电路能够有效消除信号中存在较大波动干扰。

主权项：1.一种穿戴式心电信号读出电路，其特征在于，分为两部分：模拟前端和运动伪影消除环路；模拟前端包括多通道输出斩波CBIA、两电极共模偏置环路、皮肤电极阻抗ETI激励电流源、低通滤波器LPF、程控增益放大器PGA、偏置生成电路以及时钟产生电路；运动伪影消除环路包括模数转换器ADC、数模转换器DAC以及片外自适应滤波器；其中：所述多通道输出斩波CBIA，用于放大人体的心电信号ECG和采集电极的皮肤-电极阻抗信号ETI，其输入端与ETI激励电流源、两电极共模偏置环路以及采集电极相连，输出端与低通滤波器LPF输入端相连；多通道输出斩波CBIA电路由一个跨导TC级和三个跨阻TI级构成；三个通道：处理人体心电信号ECG、处理ETI信号的实部ETII和处理ETI信号的虚部ETIQ对应三个TI级的输出；所述两电极共模偏置环路，用于消除电极采集人体心电信号过程中电气设备引入的工频干扰，其输入端和输出端与ETI激励电流源、多通道输出斩波CBIA以及采集电极相连；所述ETI激励电流源，用于产生采集电极的ETI信号，其输入端与内部偏置生成电路相连，输出端与多通道输出斩波CBIA、两电极共模偏置环路以及采集电极相连；所述低通滤波器LPF，用于滤除多通道输出斩波CBIA中ECG通道内的高频ETI信号，以及ETII和ETIQ通道内的高频ECG信号，其输入端与多通道输出斩波CBIA相连，输出端与程控增益放大器PGA相连；所述程控增益放大器PGA，用于进一步放大采集到的ECG信号和ETI信号；ECG通道中的程控增益放大器PGA输入端与所述低通滤波器LPF和数模转换器DAC相连，ETII和ETIQ通道中的程控增益放大器PGA输入端与LPF相连，ECG、ETII和ETIQ通道中的程控增益放大器PGA输出端都与模数转换器ADC相连；所述偏置电路，用于提供电路所需的偏置信号，其输入端与片外可调电阻相连，输出端与片内需要偏置的电路相连；所述时钟产生电路，用于提供电路所需的时钟信号，其输入端与片外时钟源相连，输出端与片内需要时钟的电路相连；所述模数转换器ADC，用于将采集到的ECG信号和ETI信号量化为数字信号，进而为片外自适应滤波提供输入信号，其输入端与低通滤波器LPF相连，输出端与片外自适应滤波模块相连；所述数模转换器DAC，用于将自适应滤波模块产生的误差反馈数字信号转换为模拟信号，进而再模拟域消除运动伪影，其输入端与自适应滤波器相连，输出端与程控增益放大器PGA相连；片外自适应滤波器用于产生与运动伪影相关的误差反馈数字信号，其输入端与模数转换器ADC相连，输出端与数模转换器DAC相连。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 复旦大学 一种穿戴式心电信号读出电路

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