一种穿戴式脑电放大电路的制作方法

1.本实用新型涉及脑电采集设备电路领域，尤其涉及一种穿戴式脑电放大电路。


背景技术：

2.脑电信号是一种微弱的电信号，其采集于目标的脑部位置，通常用于医疗器械设备中。
3.国际上常用的脑电导分布方式有10-20、64-128导分布。由于脑电信号采集的多通道信号采集方式，一般在功耗、体积、重量、信号传输方式方面存在功耗大、体积大、重量高、信号为有线传输的特点，同时有线传输会引入多余的传导干扰和工频干扰。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种穿戴式脑电放大电路，旨在解决现有的穿戴式脑电放大电路采用有线传输方式带来的问题。
5.根据本技术实施例，提供了一种穿戴式脑电放大电路，包括依次连接的前置放大电路、ad采样电路、数据传输电路及无线pa电路；所述前置放大电路包括由r1、c1、r2组成的t型滤波器和由u5a、r3、r4组成的同相比例运算放大电路；所述ad采样电路包括多个ads1298芯片，其中一个ads1298芯片的数字信号输出端口dout连接至另一个ads1298芯片的daisy_in，多个所述ads1298芯片采用菊花链的连接方式，最后一个ads1298芯片的dout引出连接至所述数据传输部分。
6.优选地，所述数据传输电路采用nrf52832芯片，ads1298芯片中的din、pwdn、clk、start、cs、sclk、dout、drdy、clksel端口分别连接至nrf52832芯片中的p0.00至p0.08的9个端口。
7.优选地，所述无线pa电路采用rfx2401c芯片，所述nrf52832芯片的ant端口连接至rfx2401c芯片的txrx端口，且在nrf52832芯片的ant端口与所述rfx2401c芯片的txrx端口之间设有由l1、c35和c36组成的π型电路。
8.优选地，所述前置放大电路采用ad8539armz芯片作为前置运算放大芯片。
9.与现有技术相比，本实用新型提供的一种穿戴式脑电放大电路具有以下有益效果：
10.本实用新型设计的脑电放大器电路，充分考虑了脑电在多通道需求下的可穿戴要求。在体积重量、功耗方面，选取ad8539armz、ads1298、nrf52832、rfx2401c等小封装和低功耗芯片。前置放大电路具备高输入阻抗、高共模抑制比等特点，符合脑电设计标准。ad采样部分采用独特的菊花链连接方式，可灵活配置各种通道数量，同时大大减少了数据传输线路。采用无线数据传输的方式，减少了有线连接带来的工频及共模干扰。rf部分使用了无线功率放大，大大提高了无线信号的稳定性及传输距离。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1是本实用新型第一实施例提供的一种穿戴式脑电放大电路的模块图。
13.图2是本实用新型第一实施例提供的一种穿戴式脑电放大电路中前置放大电路的电路图。
14.图3是本实用新型第一实施例提供的一种穿戴式脑电放大电路中ad采样电路的电路图。
15.图4是本实用新型第一实施例提供的一种穿戴式脑电放大电路中数据传输电路的电路图。
16.图5是本实用新型第一实施例提供的一种穿戴式脑电放大电路中无线pa电路的电路图。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
19.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
20.请结合图1和图2，本实用新型公开了一种穿戴式脑电放大电路，用于对脑电信号进行放大，可通过最新的集成ic组成多通道脑电采集。
21.具体地，所述穿戴式脑电放大电路包括依次连接的前置放大电路、ad采样电路、数据传输电路及无线pa电路。所述前置放大电路包括由r1、c1、r2组成的t型滤波器和由u5a、r3、r4组成的同相比例运算放大电路，t型滤波器可滤除部分外界无线干扰与高频噪声，u5a具有高输入阻抗、高共模抑制比的特点，配合r3和r4组成前级放大电路。脑电信号经过前置放大电路进行初步放大后输入到ad采样电路进行模数转换。
22.所述ad采样电路包括多个ads1298芯片，其中一个ads1298芯片的数字信号输出端口dout连接至另一个ads1298芯片的daisy_in，多个所述ads1298芯片采用菊花链的连接方式，最后一个ads1298芯片的dout引出连接至所述数据传输部分。在本实施例中，如图3中所示，所述ad采样电路选用两个ads1298芯片连接为例进行说明，不作为对本方案的限制。
23.可以理解，通过多个ads1298芯片采用菊花链的连接方式，可灵活的配置24、32、
64、128通道。
24.请结合图4，所述数据传输电路采用nrf52832芯片，ads1298芯片中的din、pwdn、clk、start、cs、sclk、dout、drdy、clksel端口分别依次连接至nrf52832芯片中的p0.00至p0.08的9个端口，p0.00至p0.08的9个端口具体包括如图4中所示的p0.00/xl1、p0.01/xl2、p0.03/ain0、p0.04/ain1、p0.05/ain2、p0.06、p0.07、p0.08端口。
25.进一步地，请结合图5，所述无线pa电路采用rfx2401c芯片，所述nrf52832芯片的ant端口连接至rfx2401c芯片的txrx端口，且在nrf52832芯片的ant端口与所述rfx2401c芯片的txrx端口之间设有由l1、c35和c36组成的π型电路，也即在数据传输电路中处理后的数字信号通过ant端口经由l1、c35、c36组成的π型滤波电路进行滤波后传输到后级的无线pa电路。
26.在无线pa电路中，信号经rfx2401c进行无线功率放大后经c37、c38、l2、r138、l3、ae1组成的天线电路进行无线数据传输。
27.与现有技术相比，本实用新型提供的一种穿戴式脑电放大电路具有以下有益效果：
28.本实用新型设计的脑电放大器电路，充分考虑了脑电在多通道需求下的可穿戴要求。在体积重量、功耗方面，选取ad8539armz、ads1298、nrf52832、rfx2401c等小封装和低功耗芯片。前置放大电路具备高输入阻抗、高共模抑制比等特点，符合脑电设计标准。ad采样部分采用独特的菊花链连接方式，可灵活配置各种通道数量，同时大大减少了数据传输线路。采用无线数据传输的方式，减少了有线连接带来的工频及共模干扰。rf部分使用了无线功率放大，大大提高了无线信号的稳定性及传输距离。
29.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。