一种用于ECG信号采集的采集器的制作方法

本发明属于ecg信号采集电路领域，具体涉及一种用于ecg信号采集的采集器。

背景技术：

目前，心脏病是严重威胁人类健康的疾病，ecg(electrocardiograph，简称ecg)信号是诊断心脏病的重要依据。ecg的检测与分析，是临床了解心脏功能状况、辅助诊断心血管疾病、评估各种治疗方法的重要手段。

但ecg信号是一种不平稳的微弱生理信号，电压幅值一般在1mv到4mv之间，频率在0.05-100hz之间。在ecg信号采集过程中，ecg信号会耦合有大量的噪声及干扰信号，不利于ecg信号的提取，可能对诊断带来很大的误导。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种用于ecg信号采集的采集器，该ecg信号采集的采集器，具体包括：

ecg信号采集电路，信号滤波电路，信号增益放大电路，其中，所述ecg信号采集电路，连接所述信号滤波电路，用于采集ecg信号；所述信号滤波电路，连接所述信号增益放大电路，用于对采集的所述ecg信号进行滤波处理；所述信号增益放大电路，用于对所述滤波后的ecg信号进行增益放大处理；所述信号滤波电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、晶体管t1、晶体管t2、电容c1、电容c2、电容c3、二极管d1，其中，所述电阻r1一端与所述ecg信号采集电路输出端、所述晶体管t1第二端连接，所述电阻r1另一端与所述电容c1一端、所述晶体管t1第一端连接，所述晶体管t1第三端与所述电阻r2一端连接，所述电阻r2另一端与所述电阻r3一端、所述晶体管t2第二端连接，所述电阻r3另一端与所述晶体管t2第一端、所述电容c2一端、所述二极管d1负极连接，所述晶体管t2第三端与所述电阻r4一端、所述电容c3一端连接，所述电阻r4另一端与所述信号增益放大电路输入端连接，所述电容c1另一端、所述电容c2另一端、电容c3另一端、二极管d1正极均接地。

在本发明的一个实施例中，所述电阻r1为可变电阻。

在本发明的一个实施例中，所述晶体管t1、所述晶体管t2均为三极管。

在本发明的一个实施例中，所述ecg信号采集电路采用ecg信号采集器，所述ecg信号采集器的传感器型号为adas1000。

在本发明的一个实施例中，所述信号增益放大电路包括放电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c4、晶体管q1、晶体管q2、二极管d2，所述电阻r5一端、所述电阻r6一端均于电源vdd连接，所述电阻r5另一端与所述晶体管q1第一端连接，所述电阻r6另一端与所述晶体管q1第二端、电阻r7一端、电阻r8一端、二极管d2负极连接，所述晶体管q1第三端与所述晶体管q2第二端，所述晶体管q2第一端与所述信号滤波电路输出端连接，所述电阻r7另一端与电源vdd连接，所述二极管d2正极与所述电容c4一端连接，所述电阻r8另一端与信号输出端连接，所述晶体管q2第三端、所述电容c4另一端均接地。

在本发明的一个实施例中，所述晶体管q1、所述晶体管q2均为p型场效应管。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明通过信号滤波电路对ecg信号采集电路采集的信号进行滤波处理，可以减少ecg信号采集过程中噪声等对ecg信号采集的干扰，提高了ecg信号采集的质量。

2、本发明通过对信号增益放大电路中的晶体管q1、晶体管q2采用串联的连接方法，不仅扩大了ecg信号在增益放大电路中的增益范围，同时采用晶体管q1、晶体管q2放大电路增益具有很好的线性度、连续性，放大效果好。

3、本发明通过信号滤波电路中的二极管d1和信号增益放大电路中的二极管d2，对采集的ecg信号进行稳压处理，提高ecg信号在传输过程中的稳定性。

4、本发明通过在信号滤波电路中设计可变电阻，通过调节可变电阻来改变滤波电路中晶体管的偏置电压，从而达到调节滤波电路的滤波作用，具有很好的实用价值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于ecg信号采集的采集器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种用于ecg信号采集的采集器中信号滤波电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种用于ecg信号采集的采集器中信号增益放大电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

本发明涉及一种用于ecg信号采集的采集器。请参见图1、图2、图3，图1为本发明实施例提供的一种用于ecg信号采集的采集器的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种用于ecg信号采集的采集器中信号滤波电路的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种用于ecg信号采集的采集器中信号增益放大电路的结构示意图。本发明ecg信号采集的采集器的结构具体包括：

ecg信号采集电路，信号滤波电路，信号增益放大电路，ecg信号采集电路输出端与信号滤波电路输入端连接，信号滤波电路输出端与信号增益放大电路输入端连接，信号增益放大电路输出端与信号输出端连接。

其中，ecg信号采集电路，用于采集ecg信号并输出ecg信号，采用ecg信号采集器，通过ecg信号采集器采集ecg信号。

优选地，ecg信号采集器的传感器型号为adas1000。

其中，信号滤波电路用于对采集的ecg信号进行滤波处理，减少外界杂波干扰，信号滤波电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、晶体管t1、晶体管t2、电容c1、电容c2、电容c3、二极管d1，其中，电阻r1一端与ecg信号采集电路输出端、晶体管t1第二端连接，电阻r1另一端与电容c1一端、晶体管t1第一端连接，晶体管t1第三端与电阻r2一端连接，电阻r2另一端与电阻r3一端、晶体管t2第二端连接，电阻r3另一端与晶体管t2第一端、电容c2一端、二极管d1负极连接，晶体管t2第三端与电阻r4一端、电容c3一端连接，电阻r4另一端与信号增益放大电路输入端连接，电容c1另一端、电容c2另一端、电容c3另一端、二极管d1正极均接地。

优选地，信号滤波电路中电阻r1为可变电阻。

优选地，信号滤波电路中晶体管t1、晶体管t2均为三极管。

进一步地，信号滤波电路中电阻r1、电容c1和晶体管t1构成第一级滤波器电路，电阻r3、电容c2和晶体管t2构成第二级滤波器电路，第一级滤波器电路与第二级滤波器电路构成复合滤波电路，提供ecg信号采集中滤波电路的滤波作用。因为在第一级滤波器电路、第二级滤波器电路中电阻r1和电阻r3的电阻阻值对滤波起到很大的作用，所以本申请在信号滤波电路中将电阻r1设计为可变电阻，通过改变电阻r1的电阻阻值，可以调节ecg信号采集中滤波电路的滤波效果。

本实施例通过在ecg信号采集的滤波电路中将r1设计可变电阻，通过调节可变电阻来改变滤波电路中晶体管t1基极的偏置电压，从而达到调节滤波电路的滤波作用，具有很好的实用价值。

进一步地，信号滤波电路中晶体管t1、晶体管t2的第一端均为三极管的基极，晶体管t1、晶体管t2的第二端均为三极管的集电极，晶体管t1、晶体管t2的第三端为三极管的发射极，通过电阻r1、电容c1控制晶体管t1对信号滤波电路的滤波作用，通过电阻r3、电容c2控制晶体管t2对信号滤波电路的滤波作用。

具体地，第一级滤波器电路中电阻r1在信号滤波电路中不只为晶体管t1基极提供偏置电流，同时为信号滤波电路的滤波电阻。流过电阻r1的电流为晶体管t1的基极提供偏置电流，而且电阻r1的阻值取得较大时，晶体管t1基极上直流电压中的交流成分就会很少，这样电阻r1、电容c1和晶体管t1构成的第一级滤波器电路起到很好的滤波效果。其中，晶体管t1发射极的电压跟随着基极电压变化。同理，第二级滤波器电路对电路起到滤波作用。

本实施例通过信号滤波电路中的电阻r1、电容c1和晶体管t1构成第一级滤波器电路，电阻r3、电容c2和晶体管t2构成第二级滤波器电路，分别在晶体管t1基极、晶体管t2基极产生偏置电流，从而可以在较大的电阻，较小的电容下取得很好的滤波效果。

进一步地，为了提高信号滤波电路中传输信号的稳定性，在电阻r3、电容c2和晶体管t2构成的第二级滤波器电路中接入了稳压二极管d1，对信号滤波电路中的输出的ecg信号进行稳压处理，提高ecg信号传输中的稳定性。

具体地，因为在第二晶体管t2与地端接入了稳压二极管d1，流经第一级滤波器电路的电压通过第三电阻r3流入第二级滤波器电路时，使稳压二极管d1处于反向偏置状态，稳压二极管d1使第二晶体管t2基极的电压处于稳定状态，从而使第二晶体管t2发射极输出的直流电压稳定，使输出信号达到稳定。

综上所述，本实施例通过信号滤波电路对ecg信号采集电路采集的信号进行滤波处理，可以减少ecg信号采集过程中噪声等对ecg信号采集的干扰，提高了ecg信号采集的质量。

其中，信号增益放大电路用于对信号滤波电路滤波后的ecg信号进行增益放大处理，因为ecg采集电路输出的信号较为微弱，信号增益放大电路包括放电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电容c4、晶体管q1、晶体管q2、二极管d2，电阻r5一端、电阻r6一端均于电源vdd连接，电阻r5另一端与晶体管q1第一端连接，电阻r6另一端与晶体管q1第二端、电阻r7一端、电阻r8一端、二极管d2负极连接，晶体管q1第三端与晶体管q2第二端，晶体管q2第一端与信号滤波电路输出端连接，电阻r7另一端与电源vdd连接，二极管d2正极与电容c4一端连接，电阻r8另一端与信号输出端连接，晶体管q2第三端、电容c4另一端均接地。

优选地，晶体管q1、晶体管q2均为p型场效应管。

具体地，晶体管q1第一端为晶体管q1栅极，晶体管q1第二端为晶体管q1漏极，晶体管q1第三端为晶体管q1源极；晶体管q2第一端为晶体管q2栅极，晶体管q2第二端为晶体管q2漏极，晶体管q2第三端为晶体管q2源极。晶体管q2的栅极通过连接信号滤波电路的输出的信号，晶体管q1的栅极通过电阻r5、电阻r6、电阻r7连接电源vdd，晶体管q1、晶体管q2采用串联的连接方法，扩大了ecg信号在增益放大电路中的增益范围，同时采用晶体管q1、晶体管q2放大的电路增益具有很好的线性度、连续性，放大效果好，具有很好的实用价值。

进一步地，为了提高信号增益放大电路中传输信号的稳定性，本实施例在信号增益放大电路中加入了稳压二极管d2，对ecg信号采集传感器采集的信号传输中进行稳压处理，提高ecg信号在传输过程的稳定性。

本实施例采用通过信号滤波电路、信号增益放大电路对ecg采集电路中采集到的ecg信号进行滤波、增益放大处理，可以更加准确的采集ecg信号，为患者和医护人员带来方便。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。