一種用于肌電信號(hào)檢測(cè)的有源濾波器電路制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)介紹了一種用于肌電信號(hào)檢測(cè)的有源濾波器電路，它包括放大器A2，放大器A2上分別連接有直流電源的正極和負(fù)極，放大器A2的輸出端與滑動(dòng)變阻器R11連接，滑動(dòng)變阻器R11上的滑片與放大器A1連接，放大器A1與三極管Q1連接，所述三極管Q1與三極管Q2相連；在放大器A2上還連接有由串聯(lián)的電阻R1、二極管D1、電阻R2、電容C4和二極管D2構(gòu)成的支路，二極管D2與三極管Q2連接；二極管D1還與電容C2連接，二極管D2還與電容C3連接，電容C3與電阻R4相連后再連接到二極管D2的負(fù)極。本實(shí)用新型專利技術(shù)避免了整流穩(wěn)壓電源紋波所帶來(lái)的工頻干擾問(wèn)題，整體穩(wěn)定性較好，抗干擾能力強(qiáng)，工作安全可靠。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種濾波器電路結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于肌電信號(hào)檢測(cè)的有源濾波器電路，屬于電子設(shè)備

技術(shù)介紹
表面肌電信號(hào)(surface electromyography, sEMG)是肌肉收縮時(shí)伴隨的電信號(hào)，是在體表無(wú)創(chuàng)檢測(cè)肌肉活動(dòng)的重要方法，它是由肌肉興奮時(shí)所募集的運(yùn)動(dòng)單位產(chǎn)生的一個(gè)個(gè)動(dòng)作電位序列(Motor Unit Act1n Potential Trains，MUAPT)在皮膚表面疊加而成，是一種非平穩(wěn)的微弱信號(hào)。現(xiàn)目前表面肌電信號(hào)的應(yīng)用背景主要集中在康復(fù)醫(yī)學(xué)和體育科學(xué)兩大領(lǐng)域，同時(shí)也用于模擬識(shí)別等生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。由于表面肌電信號(hào)是神經(jīng)肌肉系統(tǒng)在進(jìn)行隨意性和非隨意性活動(dòng)時(shí)的生物電變化經(jīng)表面電極引導(dǎo)、放大、顯示和記錄所獲得的一維電壓時(shí)間序列信號(hào)，其信號(hào)形態(tài)具有較強(qiáng)的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性。它與傳統(tǒng)的針式肌電圖相比，表面肌電信號(hào)的空間分辨率相對(duì)較低，但是它具有探測(cè)空間較大，重復(fù)性較好的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于體育科學(xué)研宄、康復(fù)醫(yī)學(xué)臨床和基礎(chǔ)研宄等具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用意義。現(xiàn)目前在檢測(cè)表面肌電信號(hào)時(shí)，由于表面肌電信號(hào)一般只有毫伏級(jí)電壓，而真正有用的肌電信號(hào)大致在10Hz~500Hz之間，因此信號(hào)中往往夾帶著低頻和高頻的干擾信號(hào)。除此之外，50Hz的工頻信號(hào)也是一個(gè)重要的干擾源，50Hz工頻信號(hào)對(duì)表面肌電信號(hào)的采集有很大的影響，它的頻率恰好在表面肌電信號(hào)能量集中的頻段，且其幅度比表面肌電信號(hào)大1~3個(gè)量級(jí)，如果不去除可能會(huì)掩蓋表面肌電信號(hào)，因此需要采用專用的濾波器進(jìn)行隔直、濾波處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本技術(shù)的主要目的在于解決現(xiàn)目前在檢測(cè)表面肌電信號(hào)時(shí)存在干擾信號(hào)的問(wèn)題，而提供一種能夠去除干擾信號(hào)，采集精度較高的表面肌電信號(hào)的有源濾波器電路。本技術(shù)的技術(shù)方案:一種用于肌電信號(hào)檢測(cè)的有源濾波器電路，其特征在于，包括放大器A2，所述放大器A2上分別連接有直流電源的正極和直流電源的負(fù)極，所述放大器A2的輸出端與滑動(dòng)變阻器Rll的一端連接，所述滑動(dòng)變阻器Rll的另一端接地，所述滑動(dòng)變阻器Rll上的滑片與放大器Al的正向輸入端連接，所述放大器Al的反向輸入端與放大器Al的輸出端連接后再連接到三極管Ql的基極，所述三極管Ql的集電極與三極管Q2的集電極相連，所述三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q2的基極連接，所述三極管Q2的發(fā)射極與電容Cl相連后再連接到放大器A2的正向輸入端，所述放大器A2的反向輸入端與放大器A2的輸出端相連；在所述放大器A2的正向輸入端上還連接有由串聯(lián)的電阻Rl、正向連接的二極管D1、電阻R2、電容C4和正向連接的二極管D2構(gòu)成的支路，所述二極管D2的負(fù)極分別與三極管Q2的集電極和三極管Q2的發(fā)射極連接；所述二極管Dl的正極還與電容C2的一端連接，所述電容C2的另一端與電阻R3連接后再連接到二極管D2的負(fù)極；所述二極管D2的負(fù)極還與電容C3的一端連接，所述電容C3的另一端與電阻R4相連后再連接到二極管D2的負(fù)極。優(yōu)化地，所述放大器Al采用型號(hào)為IS0106的隔離緩沖放大器，所述放大器A2采用的是型號(hào)為L(zhǎng)F355的輸入運(yùn)算放大器。優(yōu)化地，所述三極管Ql采用型號(hào)為TEC9015的三極管，所述三極管Q2采用的是型號(hào)為SDT85509的三極管。優(yōu)化地，所述二極管Dl采用型號(hào)為BYW27的二極管，所述二極管D2采用型號(hào)為RM3Z的二極管。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)具有以下有益效果:本技術(shù)的有源濾波器電路采用電池對(duì)有源器件進(jìn)行供電，這種采用電池供電的方式不僅避免了整流穩(wěn)壓電源紋波所帶來(lái)的工頻干擾問(wèn)題，而且還消除了因漏電而導(dǎo)致受試者被電擊傷的可能。由于電池的電壓較低，用多節(jié)電池又會(huì)顯得體積龐大，所以采用DC/DC模塊來(lái)升壓又解決了芯片的供電問(wèn)題。本技術(shù)的整體穩(wěn)定性較好，抗干擾能力強(qiáng)，工作安全可靠，非常適合于表面肌電信號(hào)的檢測(cè)設(shè)備使用。【附圖說(shuō)明】圖1為本技術(shù)一種用于肌電信號(hào)檢測(cè)的有源濾波器電路的原理圖。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本技術(shù)的一種用于肌電信號(hào)檢測(cè)的有源濾波器電路，包括放大器A2，所述放大器A2采用的是型號(hào)為L(zhǎng)F355的輸入運(yùn)算放大器。所述放大器A2上分別連接有直流電源的正極和直流電源的負(fù)極，本技術(shù)中，利用直流電對(duì)有源器件進(jìn)行供電，這樣不僅避免了整流穩(wěn)壓電源紋波所帶來(lái)的工頻干擾問(wèn)題，而且還消除了因漏電而導(dǎo)致受試者被電擊傷的可能。所述放大器A2的輸出端與滑動(dòng)變阻器Rll的一端連接，這里的滑動(dòng)變阻器Rll采用瓷盤變阻器，這樣可以具有更好的穩(wěn)定性；所述滑動(dòng)變阻器Rll的另一端接地，所述滑動(dòng)變阻器Rll上的滑片與放大器Al的正向輸入端連接，所述放大器Al采用型號(hào)為IS0106的隔離緩沖放大器，所述放大器Al的反向輸入端與放大器Al的輸出端連接后再連接到三極管Ql的基極，所述三極管Ql采用型號(hào)為TEC9015的三極管，所述三極管Ql的集電極與三極管Q2的集電極相連，所述三極管Ql的發(fā)射極與三極管Q2的基極連接，所述三極管Q2采用的是型號(hào)為SDT85509的三極管；所述三極管Q2的發(fā)射極與電容Cl相連后再連接到放大器A2的正向輸入端，所述放大器A2的反向輸入端與放大器A2的輸出端相連；在所述放大器A2的正向輸入端上還連接有由串聯(lián)的電阻R1、正向連接的二極管D1、電阻R2、電容C4和正向連接的二極管D2構(gòu)成的支路；本技術(shù)中，所述二極管Dl采用型號(hào)為BYW27的二極管，所述二極管D2采用型號(hào)為RM3Z的二極管。所述二極管D2的負(fù)極分別與三極管Q2的集電極和三極管Q2的發(fā)射極連接；所述二極管Dl的正極還與電容C2的一端連接，所述電容C2的另一端與電阻R3連接后再連接到二極管D2的負(fù)極；所述二極管D2的負(fù)極還與電容C3的一端連接，所述電容C3的另一端與電阻R4相連后再連接到二極管D2的負(fù)極。本技術(shù)的有源濾波器電路，由于采樣頻率并不高，選用LF355的輸入運(yùn)算放大器即可。輸入運(yùn)算放大器采用逐次逼近方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換比較。根據(jù)軟件配置，在單端輸入方式下，要轉(zhuǎn)換的輸入電壓連到一個(gè)輸入端和地端；差分輸入方式下，要轉(zhuǎn)換的輸入電壓連到一個(gè)輸入端和另一輸入端。放大器的兩輸入可以分配為正極或負(fù)極。但是要注意的是，當(dāng)連到分配的輸入電壓低于分配為負(fù)端的輸入電壓時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)果為全O。通過(guò)和控制處理器相連的串行數(shù)據(jù)鏈路傳送控制命令，用軟件對(duì)通道選擇和輸入端的配置。這樣的處理使返回到處理器的是無(wú)噪聲的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，避免了模擬信號(hào)遠(yuǎn)傳的干擾。需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本技術(shù)技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，盡管申請(qǐng)人參照較佳實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對(duì)本技術(shù)技術(shù)方案進(jìn)行的修改或者等同替換，不能脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本技術(shù)權(quán)利要求范圍當(dāng)中。【主權(quán)項(xiàng)】1.一種用于肌電信號(hào)檢測(cè)的有源濾波器電路，其特征在于，包括放大器A2，所述放大器A2上分別連接有直流電源的正極和直流電源的負(fù)極，所述放大器A2的輸出端與滑動(dòng)變阻器Rll的一端連接，所述滑動(dòng)變阻器Rll的另一端接地，所述滑動(dòng)變阻器Rll上的滑片與放大器Al的正向輸入端連接，所述放大器Al的反向輸入端與放大器Al的輸出端連接后再本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于肌電信號(hào)檢測(cè)的有源濾波器電路，其特征在于，包括放大器A2，所述放大器A2上分別連接有直流電源的正極和直流電源的負(fù)極，所述放大器A2的輸出端與滑動(dòng)變阻器R11的一端連接，所述滑動(dòng)變阻器R11的另一端接地，所述滑動(dòng)變阻器R11上的滑片與放大器A1的正向輸入端連接，所述放大器A1的反向輸入端與放大器A1的輸出端連接后再連接到三極管Q1的基極，所述三極管Q1的集電極與三極管Q2的集電極相連，所述三極管Q1的發(fā)射極與三極管Q2的基極連接，所述三極管Q2的發(fā)射極與電容C1相連后再連接到放大器A2的正向輸入端，所述放大器A2的反向輸入端與放大器A2的輸出端相連；在所述放大器A2的正向輸入端上還連接有由串聯(lián)的電阻R1、正向連接的二極管D1、電阻R2、電容C4和正向連接的二極管D2構(gòu)成的支路，所述二極管D2的負(fù)極分別與三極管Q2的集電極和三極管Q2的發(fā)射極連接；所述二極管D1的正極還與電容C2的一端連接，所述電容C2的另一端與電阻R3連接后再連接到二極管D2的負(fù)極；所述二極管D2的負(fù)極還與電容C3的一端連接，所述電容C3的另一端與電阻R4相連后再連接到二極管D2的負(fù)極。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王艷，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶交通大學(xué)，
類型：新型
國(guó)別省市：重慶;85